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2025-04-04 (금)

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[신소재 신기술(161)] 나노겔, 요로 감염 퇴치 위한 혁신적인 기술 개발

과학자들이 나노겔(nanogel)을 사용해 항생제를 감염된 방광세포에 직접 전달함으로써 완치가 어려운 재발성 요로 감염(UTI)을 퇴치할 수 있는 혁신적인 방법을 찾아냈다. 미국 콜로라도대학교 안슈츠 메디컬 캠퍼스(Anschutz Medical Campus)의 연구진이 요로 감염(UTI) 치료를 위해 항생제를 보다 효과적으로 전달하는 새로운 방법을 개발했다고 사이테크데일리가 16일(현지시간) 보도했다. 이들의 연구는 나노겔과 특수 펩타이드(작은 단백질)를 결합하여 항생제인 겐타마이신을 유해 세균이 숨어 있는 방광 세포 내로 직접 운반하는 방식이다. 국제 학술지 '나노메디슨(Nanomedicine)'에 게재된 이번 연구 결과에 따르면, 이 방법은 동물 모델에서 매우 효과적으로 나타나 방광 내 세균을 90% 이상 제거하는 것으로 확인됐다. 논문의 수석 저자인 콜로라도대학교 의과대학 면역학 및 미생물학과 부교수인 마이클 슈어 박사는 "이번 연구를 통해 이 기술이 실현 가능할 뿐만 아니라 향후 임상적으로 매우 효과적일 수 있으며, 궁극적으로 재발성 감염의 완치를 향해 나아갈 수 있음을 입증했다"고 말했다. 연구진은 나노겔이 기존의 항생제 전달 방식에 비해 감염된 세포 내로 약 36% 더 많은 겐타마이신을 전달할 수 있다는 사실을 발견했다. 또한 이 기술은 건강한 세포에 최소한의 손상만을 일으켜 안전성이 높은 것으로 나타났다. 더욱 빠르고 정밀한 약물 전달 연구진은 또한 나노겔이 약물을 신속하게 방출하여 방광 내 세균을 더욱 빠르고 효율적으로 사멸시킨다는 사실을 확인했다. 논문의 공동 저자인 콜로라도대학교 치과대학 두개안면생물학과 부교수이자 고분자 기반 생체 재료 개발을 연구하는 데바타 나이어 박사는 "우리는 이 새로운 접근 방식이 약물을 감염된 세포에 직접 전달함으로써 감염을 정확하게 표적화하고 제거하여 더욱 효과적인 치료법을 제공할 수 있다고 믿는다. 이 방법은 부작용을 최소화하고 항생제 내성 위험을 줄인다. 반면, 현재의 항생제는 효과를 보기 위해 장기간 또는 반복적인 치료가 필요할 수 있으며, 이는 내성을 유발하고 특히 신장과 같은 기관에 해로운 부작용을 일으킬 수 있다"고 설명했다. 요로 감염 넘어 더 넓은 의학적 잠재력 연구진은 이 나노겔 기반 약물 전달 방법이 요로 감염 외에도 더 넓은 범위의 의학 분야에 적용될 수 있다고 밝혔다. 예를 들어, 나노겔을 이용한 치료법 투여 개념은 치주 질환 치료의 잠재적인 접근 방식으로 콜로라도대학교 치과대학에서 처음 고안됐다. 이번 연구는 콜로라도대학교 안슈츠 메디컬 캠퍼스 내 여러 단과대학의 전문가들이 협력하여 진행됐다. 나노겔은 치과대학 나이어 박사의 고분자 연구실에서 개발되었으며, 펩타이드는 콜로라도대학교 Skaggs 약학 및 제약과학대학의 드미트리 심버그 박사 연구실에서 연구되고 특성이 분석됐다. 나노겔(Nanogel)은 나노미터(1~100nm) 크기의 입자로 이루어진 하이드로겔(hydrogel)이다. 즉, 물 분자를 포함하는 3차원 가교망 구조를 가진 나노 크기의 젤을 의미한다. 나노겔은 고분자로 이루어져 있으며, 주로 의료, 약물 전달, 화장품, 바이오센서, 환경 정화 등의 다양한 분야에서 활용된다. 논문의 주 저자인 움베르토 에스코베도 박사는 고분자 화학, 약리학, 미생물학, 비뇨부인과학을 융합하여 표적 약물 전달 시스템을 개발했다. 임상의사이자 비뇨부인과 전문의인 마샤 K. 게스 박사는 슈어 박사 연구실과 협력하여 이 접근 방식을 인간에게 적용할 가능성을 극대화하는 방식으로 개발하고 테스트했다. 감염 치료의 미래 슈어 박사는 "이는 의약품 전달 분야의 흥미로운 발전이며 많은 사람들의 삶의 질을 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 요로 감염은 흔하고 비용이 많이 들 뿐만 아니라 쇠약하게 만들고 고통받는 사람들의 삶의 질을 심각하게 저하시킨다. 더욱 효과적이고 지속적인 치료법 개발을 위한 연구 발전은 전반적인 건강과 웰빙을 향상시키는 데 중요한 단계"라고 강조했다. 나노겔은 차세대 스마트 약물 전달 시스템 및 맞춤형 치료 기술에서 중요한 역할을 하며, 특히 암 치료, 백신 전달, 유전자 치료 분야에서 주목받고 있다. 또한 친환경 소재로서 환경오염 문제 해결에도 기여할 것으로 기대된다. ◇ 참고 문헌: Humberto D. Escobedo, Nicholas Zawadzki, James K.A. Till, Andres Vazquez-Torres, Guankui Wang, Dmitri Simberg, David J. Orlicky, Joshua Johnson, Marsha K. Guess, Devatha P. Nair and Michael J. Schurr, 2025년 2월 28일, Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine. DOI: 10.1016/j.nano.2025.102812
- 생활경제
2025-03-17 17:39:00
[퓨처 Eyes(75)] 액체처럼 흐르는 황금빛 고체, '초고체' 탄생

레이저 빛을 초고체로 만드는 혁신적인 기술이 처음으로 개발됐다. 마법은 더 이상 동화속 이야기가 아니었다. 한 줄기 레이저 광선이 불가능을 현실로 바꾸며, 액체와 고체의 낯선 경계를 허무는 '황금빛 고체'를 눈 앞에 펼쳐냈다. 물리학자와 나노 기술자들로 구성된 국제 공동 연구팀이 마치 연금술같은 놀라운 기술로 레이저 빛을 '초고체(supersolid)'라는 미지의 물질 상태로 변환하는 데 세계 최초로 성공하며 오랫동안 과학계가 품어온 꿈을 마침내 실현했다. 이번 쾌거는 응축 물질 물리학의 오랜 숙원을 해결했을뿐 아니라, 상상조차 어려웠던 양자역학의 새로운 가능성을 활짝 열어젖힌 역사적인 순간으로 기록될 것이다. 해당 연구에 대해서는 네이처닷컴, 웹사이트 PHYS.org와 뉴사이언티스트, 퍼퓰러메카닉스 등 다수 외신이 심층적으로 다루었다. 일반적으로 양자 초고체는 양자 세계에서만 존재하는 실체로, 초저온 원자를 통해서만 형성되었지만 이탈리아 레체에 있는 국립연구위원회 나노기술 연구소(CNR Nanotec)의 과학자들이 이끄는 새로운 연구에서는 처음으로 빛을 사용하여 이 양자 물질 상태를 만들었다. 이전 연구에 따르면 초고체는 점도가 0이고 소금 결정에서 원자가 배열되는 방식과 유사한 결정과 같은 구조로 형성된다는 것이 밝혀졌다. 저명 학술지 '네이처'에 실린 이번의 놀라운 연구는 이탈리아 국립연구위원회(CNR)의 디미트리오스 트리포게오르고스 연구원의 지휘 아래 나노기술, 공학, 물리학 등 여러 분야의 국제적인 전문가들이 머리를 맞대 융합 연구를 거듭한 끝에 이룩한 값진 결실이다. 연구팀은 '빛의 연금술'이라고도 불러도 좋을만큼 혁신적인 접근 방식을 통해, 레이저 빛을 영원히 도달할 수 없는 꿈만 같았던 초고체로 완전히 탈바꿈시키는 기적을 만들어냈다. 레이저광으로 초고체 최초 구현 먼저 팀은 초고체를 만들기 위해 특수한 능선으로 형성된 갈륨 비소화물 조각에 레이저를 발사했다. 빛이 능선에 부딪히면서 빛과 재료 사이의 상호작용으로 플라리톤(polariton)이 형성됐다. 폴라리톤은 미리 설계된 방식으로 능선에 의해 제한됐고, 그로 인해 폴라리톤은 스스로 초고체를 형성했다. 그런 다음 연구팀은 만들어진 결과물이 진짜 초고체인지를 테스트했다. 이는 빛으로 만들어진 초고체가 이전에 생성된 적이 없다는 사실 때문에 매우 힘들었다. 그럼에도 연구팀은 초고체가 고체이자 유체이며 점성이 없다는 것을 확인했다. 트리포게오르고스 연구원은 감격에 찬 목소리로 "우리는 실제로 빛을 고체로 만들었다. 정말이지 믿기 어려울 정도로 놀라운 성취다"라고 외쳤다. 그의 목소리에는 이번 연구가 과학 역사의 새로운 장을 여는 기념비적인 사건이라는 평가가 충분히 담겨 있다. 미지의 물질 초고체, 과학계의 오랜 염원 초고체, 이름만 들어도 왠지 모르게 신비로운 느낌을 주는 이 물질은 마치 두 개의 얼굴을 가진 야누스와 같다. 점성이 전혀 없는 '초유동성'과, 원자들이 규칙적으로 빽빽하게 들어선 고체의 결정 구조를 동시에 지니고 있기 때문이다. 흐르는 액체의 자유로움과 단단한 고체의 견고함을 동시에 가진 초고체는 오랫동안 과학자들의 상상력을 자극하며, 미지의 영역 속에 머물러 있었다. 소금 결정처럼 질서 정연하게 늘어선 원자들 사이를 액체처럼 자유롭게 움직이는 초고체의 기묘한 이중성은, 현대 과학의 오랜 난제 중 하나였다. 특히 초고체는 극도로 낮은 기온, 즉 일반적인 상상으로는 가늠하기 어려운 극한 환경에서, 그것도 원자라는 극히 제한적인 재료로만 만들수 있었기에, 그 심오한 비밀을 파헤치는 것은 마치 별을 헤는 것만큼이나 어려운 일이었다. 반도체, 레이저 그리고 '폴라리톤'⋯빛의 마법이 현실이 되다 하지만 '불가능은 없다'는 인간의 불굴의 의지와 끊임없는 탐구 정신은, 마침내 과학의 역사를 진전시키는 놀라운 결과를 낳았다. 이번 연구팀은 오랫동안 굳어져 왔던 기존 연구의 틀을 과감하게 부수고, 완전히 새로운 길을 개척했다. 극저온, 원자라는 낡은 공식을 과감히 버리고, '알루미늄 갈륨비소' 반도체와 레이저 빛의 절묘한 조합을 통해 초고체 창조라는 꿈을 마침내 현실로 불러왔다. 연구진은 나노미터(10억분의 1미터) 수준의 초정밀 기술을 동원해 좁고 규칙적인 능선 패턴을 새겨 넣은 특별한 알루미늄 갈륨비소 웨이퍼를 제작하고, 이 혁신적인 반도체 구조에 레이저를 정밀하게 쏘았다. 레이저 빛이 능선에 부딪히는 찰나, 빛과 물질 사이에서 지금껏 상상 속에서만 가능했던 마법과 같은 상호작용이 눈앞에서 펼쳐졌다. 그 결과, '폴라리톤'이라는, 이전에는 알려지지 않았던 새로운 종류의 혼성 입자가 마치 마법처럼 탄생했다. 능선 패턴이라는 특수한 환경은 폴라리톤의 움직임과 에너지 레벨을 숙련된 조련사처럼 정교하게 통제했고, 마침내 폴라리톤들은 스스로 응축하며 꿈에서 그리던 물질, 초고체로 변신했다. 양자 기술 혁명의 도화선, 빛 기반 초고체의 무한한 가능성 이번 연구가 더욱 값진 이유는 단순히 빛을 초고체로 바꾸는 데 성공한 것을 넘어, 빛으로 만들어진 초고체의 놀라운 특성을 과학적인 실험으로 명확하게, 그리고 최초로 입증했다는 점이다. 공동 연구팀의 핵심 연구자인 다니엘레 산비토 CNR 연구원은 "빛으로 초고체를 만들고, 실제로 존재한다는 것을 실험적으로 증명하는 것은 과거에는 상상조차 할 수 없었던 미지의 영역에 발을 내딛는 것과 같았다. 우리 손으로 만들어낸 초고체가 과연 고체와 액체의 성질을 모두 가진 진정한 초고체인지, 아무도 걸어보지 않은 길을 걸으며 확인하는 과정은 마치 미지의 대륙을 탐험하는 것만큼이나 험난하고 가슴 뛰는 여정이었다"며 연구 과정 당시의 숨 막힐 듯한 긴장감을 전했다. 수많은 밤을 지새우는 실험과 고도의 분석을 거듭한 끝에, 연구진은 빛으로 빚어낸 초고체가 고체와 액체의 이중적인 모습을 완벽하게 드러내며, 점성이 '0'이라는 믿기 힘든 특성을 가지고 있음을 전 세계 과학계에 당당히 선언하는 데 성공했다. 프랑스 소르본 대학교의 알베르토 브라마티 교수는 "이번 연구는 응축 물질 물리학 분야의 오랜 숙제를 마침내 해결했을 뿐 아니라, 물질의 상전이, 특히 양자 물질이 그 상태를 변화시키는 근본 원리에 대한 깊이 있는 통찰력을 인류에게 선사하는 획기적인 과학적 성취"라고 극찬하며, "빛 기반 초고체 연구는 앞으로 양자 기술 분야에 지금껏 상상조차 할 수 없었던 혁신적인 응용 가능성을 활짝 열어줄 것이다"라고 밝은 미래를 예견했다. 트리포게오르고스 연구원은 "빛으로 만든 초고체는 기존의 원자 초고체에 비해 훨씬 정밀하게 제어할 수 있고, 훨씬 더 편리하게 다룰 수 있는 엄청난 잠재력을 품고 있다"고 강조하며, "이번 연구를 기회 삼아, 이제까지는 그 누구도 감히 상상하지 못했던 미지의 물질 세계를 탐험하고, 궁극적으로 우리 인류의 미래를 획기적으로 바꿀 양자 기술 발전에 작게나마 기여할 수 있기를 간절히 희망한다"는 뜨거운 열정을 내비쳤다. 한 줄기 빛에서 시작된 작은 불꽃이, 마침내 과학 역사의 거대한 불꽃으로 타오르기 시작했다. 빛의 연금술로 빚어낸 꿈의 물질, 초고체가 우리에게 선사할 미래는 과연 어떤 모습일까? 응축 물질 물리학은 물론, 양자 컴퓨팅, 양자 센서 등 모든 첨단 기술 분야를 뿌리부터 뒤흔들 혁명의 드라마가, 바로 지금, 눈앞에서 펼쳐지려 하고 있다. ◇ 참조: Dimitrios Trypogeorgos et al, Emerging supersolidity in photonic-crystal polariton condensates, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-08616-9 광자를 사용하여 만든 초고체, Nature (2025). DOI: 10.1038/d41586-025-00637-8
- 포커스온
2025-03-13 13:55:00
[기후의 역습(122)] 남극 오존층, 회복세 공식 확인…MIT, 완전 소멸 궤도 진입

한때 지구 생태계를 위협했던 남극 오존층 구멍이 국제 사회의 공동 노력으로 괄목할 만한 회복세를 보이며 완전 소멸을 향해 나아가고 있다는 고무적인 연구 결과가 발표됐다. 미국 매사추세츠공과대학교(MIT) 연구진은 5일(이하 현지시간) 국제 학술지 '네이처'에 게재한 논문에서 "남극 오존층이 95% 신뢰 수준으로 회복되고 있으며, 이는 자연적 기상 변동성이 아닌 오존층 파괴 물질 감축 노력의 직접적인 결과"라고 밝혔다. MIT 뉴스는 5일 "이러한 회복(오존층 구멍 회복)이 자연적인 기상 변화나 성층권으로의 온실가스 배출 증가와 같은 다른 영향보다는 오존 고갈 물질의 감소에 주로 기인환다는 것을 보여준 최초의 연구"라고 밝혔다. 수십 년간 과학계는 남극 오존층 구멍의 점진적 개선 징후를 관찰해 왔으나, 이번 연구는 장기간의 관측 데이터를 토대로 오존층 회복에 대한 확고한 과학적 증거를 제시했다는 점에서 의미가 깊다. 논문의 주저자인 MIT의 저명한 대기 화학자 수잔 솔로몬 교수는 성명을 통해 "남극 오존층 구멍이 개선되고 있다는 정성적 증거는 많았지만, 이번 연구는 오존층 회복에 대한 신뢰도를 처음으로 수치화했다"고 강조했다. 솔로몬 교수는 "95% 신뢰도로 회복되고 있다는 결론은 매우 놀라운 성과이며, 인류가 환경 문제 해결에 실제로 나설 수 있음을 보여준다"고 덧붙였다. CFCs 남용으로 오존층 구멍 형성 오존층은 지구 표면 15~30km 상공의 성층권에 위치하며, 대기 중 오존 농도가 높아 유해한 태양 자외선을 흡수하여 지구 생명체를 보호하는 역할을 한다. 그러나 1970년대와 80년대에 들어서면서 남극 상공의 오존층에 거대한 구멍이 형성되기 시작했다. 이는 에어로졸 스프레이, 용매, 냉매 등에 광범위하게 사용된 염화불화탄소(CFCs)와 같은 합성 화합물이 주범으로 지목됐다. CFCs는 성층권에 도달하면 염소 원자를 방출하여 오존 분자 분해를 촉진하는 것으로 알려져 있다. 특히 남극 지역은 극도로 낮은 기온, 극지방 성층권 구름의 존재, 그리고 오존층 파괴 화학 물질을 가두는 극 소용돌이와 같은 특수한 조건으로 인해 남반구의 봄철에 오존층 파괴가 더욱 심각하게 나타난다. 솔로몬 교수는 과거 미국해양대기청(NOAA) 소속으로 1986년 남극에 파견되어 CFCs가 오존층 파괴의 원인임을 입증하는 결정적인 증거를 수집하는 데 기여했다. 몬트리올 의정서 채택 이후 CFCs 단계적 폐지 이러한 과학적 근거를 바탕으로 국제 사회는 문제 해결을 위해 발 빠르게 움직였다. 1987년 몬트리올 의정서 채택 이후 197개국과 유럽연합(EU)은 냉장고와 에어로졸에 사용되는 CFCs와 같은 오존층 파괴 물질의 단계적 폐지에 합의했다. 지난 10년간 남극 오존층 구멍은 특히 9월, 남극이 온난해지기 시작하며 오존층 구멍이 가장 크게 열리는 시기에 매년 축소되는 긍정적인 신호가 나타났다. 그러나 대기 중 '혼란스러운 변동성' 때문에 과학자들은 섣불리 회복을 단정하기를 주저했으며, 일각에서는 회복 속도가 기대에 미치지 못한다는 주장이 제기되기도 했다. 하지만 15년간 축적된 관측 데이터를 분석한 결과, 연구진은 오존층이 확실히 회복되고 있다는 결론을 내렸다. 현재 추세가 유지된다면 남극 오존층은 약 10년 후 완전히 회복될 것으로 전망된다. 연구팀은 남극 오존 회복의 원인을 파악하기 위해 정량적 접근 방식을 취했다. 팀은 기후 변화 커뮤니티에서 '지문 분석(fingerprinting)'이라는 방법을 차용했다. 이는 클라우스 하셀만이 개발한 것으로, 그는 2021년 이 기술로 노벨물리학상을 수상했다. 기후의 맥락에서 지문 분석은 자연적 기상 노이즈와 별도로 특정 기후 요인의 영향을 분리하는 방법을 말한다. 하셀만은 지문 분석을 적용해 기후 변화의 인위적인 지문 식별, 확인 및 정량화했다. 솔로몬 교수 팀은 지문 분석법을 적용해 또 다른 인위적인 신호, 즉 사람들이 오존층 파괴 물질을 줄이는 것이 오존층 회복에 미치는 영향을 확인하고자 했다. 아울러 지구 대기의 시물레이션으로 시작해 서로 다른 시작 조건에서 동일한 지구 대기의 여러 '평행 세계' 또는 시뮬레이션을 생성했다. 연구팀은 예를 들어, 온실 가스나 오존층 파괴 물질의 증가가 없다고 가정한 조건에서 시뮬레이션을 실행했다. 또한 온실 가스만 증가하고 오존층 물질만 감소하는 시뮬레이션도 실행했다. 이러한 시뮬레이션을 통해 연구팀은 수십년에 걸쳐 오존이 매월 회복되는 시간과 고도를 매핑하고 오존 고갈 물질의 감소로 인한 오존 회복의 핵심 '지문' 또는 패턴을 식별했다. 그런 다음 연구팀은 2005년부터 현재까지 남극 오존층에 대한 실제 위성 관측에서 이 지문을 찾았다. 팀은 2018년에 이 지문이 가장 강했고, 오존 회복이 주로 오존층 파괴 물질의 감소 때문이라고 95%의 신뢰도로 확신했다. 솔로몬 교수는 "2035년쯤에는 남극 오존층에서 오존층 파괴가 전혀 나타나지 않는 해를 보게 될 수도 있다. 이는 매우 감격스러운 일"이라며 "우리 시대에 오존층 구멍이 완전히 사라지는 것을 목격하게 될 것"이라고 강조했다. 이번 연구는 인류가 국제적인 협력을 통해 심각한 환경 문제에 효과적으로 대응할 수 있음을 보여주는 대표적인 사례로 기록될 전망이다.
- 포커스온
2025-03-07 14:43:00
올트먼 오픈AI CEO, 인공지능 혜택의 공정한 분배에 대한 우려 표명

샘 올트먼(Sam Altman) 오픈AI 최고경영자(CEO)는 인공지능(AI)의 혜택이 사회 전반에 걸쳐 공정하게 분배되지 않을 가능성에 대해 우려를 나타내며, 이를 해결하기 위한 '컴퓨팅 예산(compute budget)'과 같은 새로운 아이디어를 모색하고 있다고 밝혔다. 9일(현지시간) 과학기술 전문매체 테크크런치에 따르면 올트먼은 개인 블로그에 게시한 글에서 "기술 발전의 역사적 영향은 우리가 중요하게 여기는 대부분의 지표(건강, 경제적 번영 등)를 평균적으로, 그리고 장기적으로 개선시키지만, 평등 증진은 기술적으로 결정되지 않는다"며, "이를 올바르게 해결하려면 새로운 아이디어가 필요할 수 있다"고 언급했다. 특히 그는 "자본과 노동 간의 힘의 균형이 쉽게 무너질 수 있으며, 이에 대한 조기 개입이 필요할 수도 있다"고 강조했다. 올트먼이 제안한 '컴퓨팅 예산' 같은 해결책은 개념적으로는 간단해 보이지만, 실제로 실행하는 것은 쉽지 않다. AI 기술이 이미 노동 시장에 영향을 미쳐 인력 감축과 부서 축소를 초래하고 있기 때문이다. 전문가들은 적절한 정부 정책과 재교육·기술 향상 프로그램이 병행되지 않는다면, AI 발전이 대량 실업을 유발할 수 있다고 경고하고 있다. AGI 시대 임박⋯올트먼의 전망과 도전 과제 올트먼은 여러 차례 인공 일반 지능(AGI, Artificial General Intelligence) 즉, 인간 수준으로 복잡한 문제를 해결할 수 있는 AI 시스템의 등장이 임박했다고 주장해왔다. 그러나 그는 "AGI가 어떤 형태를 띠든 완벽하지 않을 것이며, 많은 인간의 감독과 지시가 필요할 것"이라고 경고했다. 또한, "AGI 시스템이 가장 혁신적인 아이디어를 창출하지는 못할 것이며, 어떤 면에서는 매우 뛰어나지만, 다른 면에서는 놀라울 정도로 부족할 것"이라고 덧붙였다. 그럼에도 불구하고, 올트먼은 AGI의 진정한 가치는 이러한 시스템을 대규모로 운영하는 것에서 나온다고 주장했다. 오픈 AI의 경쟁사인 앤스로픽(Anthropic)의 다리오 아모데이(Dario Amidei) CEO와 마찬가지로 그는 수천, 수만 개의 초고성능 AI 시스템이 모든 지식 노동 분야에서 과제를 해결하는 미래를 구상하고 있다. 그러나 이는 막대한 비용이 소요되는 비전이다. 올트먼은 "AI 성능에서 지속적이고 예측 가능한 이익을 얻기 위해 엄청난 금액을 투자할 수 있다"고 밝혔다. 이에 따라 오픈AI는 현재 최대 400억 달러(약 58조 760억 원) 규모의 자금 조달 라운드를 진행 중이며, 파트너사들과 함께 거대한 데이터 네트워크에 최대 5,000억 달러(약 725조 8500억 원)를 투자할 계획인 것으로 알려졌다. 그럼에도 불구하고, 올트먼은 AI의 경제적 접근성이 시간이 지남에 따라 향상될 것이라고 주장했다. 그는 "특정 수준의 AI를 사용하는 비용이 12개월마다 약 10배씩 감소하고 있다"며, 이는 AI 기술이 점점 더 강력해지면서도 많은 사람들이 접근할 수 있도록 하는 중요한 요소라고 설명했다. AGI 개발을 둘러싼 투자와 윤리적 고민 중국 AI 스타트업 딥시크(DeepSeek)를 비롯한 기업들은 강력하면서도 저렴한 AI 모델을 개발하며, AI 훈련·개발 비용이 지속적으로 감소하고 있음을 보여주고 있다. 그러나 올트먼과 아모데이는 AGI 수준의 AI를 달성하려면 여전히 막대한 투자가 필요할 것이라고 강조해왔다. 오픈AI가 AGI 수준의 시스템을 개발한다고 가정할 때, 이를 어떻게 출시할 것인지에 대해 올트먼은 "AGI 안전과 관련해 몇 가지 중요한 결정과 제한을 내릴 것이며, 이는 대중적으로 인기가 없을 수도 있다"고 밝혔다. 오픈AI는 과거 AGI 개발과 관련해 "안전을 중시하는 프로젝트를 경쟁하지 않고 지원하겠다"고 약속한 바 있지만, 이제는 보다 실질적인 개발 단계로 전환되고 있다. 이와 관련해 오픈AI는 한때 비영리 조직으로 운영되었으나, 현재는 보다 전통적인 영리 기업 구조로 변화하는 과정에 있다. 오픈AI는 2029년까지 타겟(Target)과 네슬레(Nestlé)의 현재 연간 매출과 맞먹는 1,000억 달러(145조 1500억 원)의 수익을 목표로 하고 있다. 이러한 변화 속에서 올트먼은 오픈AI의 목표를 재정립했다. 그는 "더 강력한 AI를 개발할수록 오픈AI의 목표는 개인의 권한 부여에 초점을 맞추는 동시에, 권위주의 정부가 AI를 이용해 대량 감시와 자율성 침해를 통해 국민을 통제하는 것을 막는 데 있다"고 밝혔다. 한편, 올트먼은 오픈AI의 기술 공개 정책에 대해 "역사의 잘못된 편에 서 있었다고 생각한다"고 언급하며, 기존의 폐쇄적인 접근 방식에서 벗어나 더 많은 오픈 소스화가 필요할 수 있다고 시사했다. 그는 "AI는 경제와 사회의 모든 영역에 스며들 것이며, 우리는 점점 더 많은 것들이 스마트해지는 시대를 맞이할 것"이라며, "보다 많은 사람들이 기술에 대한 통제권을 가질 수 있도록 해야 하며, 안전과 개인의 권한 부여 사이에서 균형을 맞추는 절충안이 필요할 것"이라고 강조했다. 오픈AI와 Microsoft의 파트너십, 지속될까? 올트먼의 블로그 게시물은 이번 주 파리에서 열리는 'AI 액션 서밋(AI Action Summit)'을 앞두고 공개되었으며, 이를 계기로 AI 업계 주요 인사들이 AI의 미래에 대한 견해를 밝힐 것으로 예상된다. 한편, 올트먼은 OpenAI와 마이크로소프트(MS)의 협력 관계에 대해 명확한 입장을 밝혔다. 그는 각주에서 "오픈AI가 AGI라는 용어를 사용한다고 해서 Microsoft와의 관계가 곧 종료될 것이라는 의미는 아니다"라고 강조했다. 마이크로소프트와 오픈AI는 AGI(연간 1,000억 달러 이상의 수익을 창출할 수 있는 AI 시스템)에 대한 계약상 정의를 마련해 두었으며, 이 정의가 충족될 경우 오픈AI는 보다 유리한 투자 조건을 협상할 수 있다. 그러나 올트먼은 "장기적으로 Microsoft와의 파트너십을 유지할 계획"이라고 확신했다. 올트먼의 최근 발언은 AI 산업이 기술 발전과 경제적 현실, 윤리적 문제 사이에서 균형을 잡아야 한다는 점을 다시 한번 상기시킨다. 오픈AI가 AGI를 현실화하기 위한 거대한 투자와 기술적 도약을 준비하는 가운데, 공정한 기술 분배와 책임 있는 개발이 지속적인 논의의 중심이 될 전망이다.
- IT/바이오
2025-02-10 15:19:00
[퓨처 Eyes(70)] 두 아빠 쥐의 탄생⋯생명 과학의 새 지평 열다

2025년 새해 벽두 과학계는 '두 아빠 사이에서 태어난 쥐'라는 놀라운 소식을 접하며 경탄을 금치 못했다. 한때 공상 과학 소설 속 장면으로 여겨졌던 일이 현실로 성큼 다가온 것이다. 이 획기적인 연구는 베이징에 있는 중국과학원의 리 지쿤(Zhi-Kun Li) 박사와 그의 연구팀에 의해 주도됐으며 과학전문 매체 사이언스얼럿과 MIT 테크놀로지 리뷰(MIT Technology) 등에 의해 상세히 보도됐다. 두 매체의 보도에 따르면 이 연구는 정밀한 줄기세포 공학 기술과 크리스퍼(CRISPER) 유전자 편집 기술을 통해 생물학적 엄마 없이 두 아빠를 가진 쥐를 탄생시키고, 성체로 성장시키는데 성공했다. 크리스퍼 유전자 편집 기술은 DNA를 자르고 붙이는 기술로, 특정 유전자를 수정하는 데 사용된다. 과거 유사한 시도들이 번번이 실패로 끝난 것을 감안하면, 이번 성과는 그 의미가 남다르다. 이전 연구자들은 수컷 줄기세포로부터 난자를 생성하는 데 어려움을 겪었고, 설령 성공하더라도 모성 유전 물질의 부재로 인해 새끼들이 심각한 발달 장애를 겪거나 끝내 생존하지 못했다. 하지만 리 지쿤 박사 팀은 '각인'된 유전자를 표적화하는 새로운 접근 방식을 통해 이러한 문제들을 말끔히 해결했다. 각인(Imprinting)이란 특정 유전자가 어느 부모에게서 왔는지에 따라 다르게 발현되는 현상을 말한다. 리 박사 팀은 배아 발달에 핵심적인 것으로 알려진 20개의 각인 유전자를 CRISPR 기술로 정교하게 편집하여 두 아빠를 둔 쥐의 탄생을 현실로 만들었다. 각인 유전자는 부모 중 누구에게서 왔는지에 따라 발현 여부가 결정되는 유전자를 말한다. 사이언스 얼럿은 이 연구가 "줄기세포 및 재생 의학 연구의 여러 가지 제한점을 해결하는 데 도움이 될 것"이라는 중국과학원 웨이 리(Wei Li) 연구원의 말을 인용하며, 이 연구의 중요성을 재차 강조했다. 난관 극복, 새로운 가능성 제시 두 아빠 쥐의 탄생 과정이 순탄하지만은 않았다. 이번 연구는 아빠가 둘인 생쥐를 만들려는 이전 연구를 바탕으로 했다. 1980년대 영국 과학자들은 정자 세포의 DNA가 포함된 핵을 수정란 세포에 주입하려는 시도를 했다. 그 결과 배아는 난자의 세포질에 두 수컷의 DNA와 암컷의 소량의 DNA를 가지고 있었다. 그러나 이 배아를 대리모 쥐의 자궁으로 이식했을 때 어느 배아도 건강하게 태어나지 않았다. MIT 테크놀로지 리뷰는 이는 부계와 모계 유전체에서 모두 각인된 유전자가 발달에 필요하기 때문인 것으로 보인다고 짚었다. 리 박사 팀은 유전자 편집을 이용해 각인된 유전자를 완전히 제거하는 다른 접근 방식을 취했다. 약 200개의 쥐 유전자가 각인되어 있지만 연구팀은 배아 발달에 중요한 것으로 알려진 20개의 유전자에 초점을 맞춘 것. 팀은 실험실에서 줄기 세포를 수집하기 위해 정자 DNA로 세포를 배양했다. 그런 다음 CRISPR를 사용하여 표적으로 삼은 20개의 각인된 유전자를 파괴했다. 유전자 편집된 세포는 다른 정자 세포와 함께 핵이 제거된 난자 세포에 주입됐다. 그 결과 두 마리 수컷 쥐의 DNA가 있는 배아 세포가 탄생했다. 이 세포는 태반을 만드는 데 필요한 세포를 제공하는 연구에 사용되는 일종의 '배아 껍질'에 주입됐다. 그 결과 생성된 배아는 암컷 쥐의 자궁으로 이식됐다. 일부 배아는 살아 있는 새끼로 발달했고, 심지어 성체가 될 때까지 살아 남았다. 연구팀은 더 나아가 두 아빠 쥐를 만드는 두 번째 접근 방식을 발견했다. 이는 일본 오사카 대학의 카츠히코 하야시(Katsujiko Hayashi) 팀의 연구를 바탕으로 했다. 이 팀은 몇년 전 수컷 쥐의 꼬리에서 세포를 채취해 미성숙 난자로 만드는 방법을 발견했다. 이 난자는 정자와 수정돼 양부계 배아를 만들 수 있었다. 하야시는 그 배아는 번식 능력을 가져, 성체가 자신의 자손을 가질 수 있다고 말했다. MIT 테크놀로지 리뷰에 따르면, 중국과학원 연구팀은 164개의 유전자 편집된 배아를 이식했지만, 살아있는 새끼는 고작 7마리밖에 태어나지 않았다. 게다가 태어난 새끼들도 정상적인 쥐보다 크게 자라거나 장기가 비대해지는 등 몇 가지 문제점을 드러냈다. 수명도 일반 쥐보다 짧았고, 불임이라는 문제도 안고 있었다. 이러한 결과는 여전히 해결해야 할 과제가 산적해 있음을 보여준다. 리 지쿤 박사 역시 "각인 유전자에 대한 추가적인 수정은 생존 가능한 배우자를 생산할 수 있는 건강한 두 아빠 쥐의 생성을 촉진하고 각인 관련 질병에 대한 새로운 치료 전략으로 이어질 수 있다"고 말하며, 앞으로 연구가 더 필요함을 시사했다. 그럼에도 불구하고 두 아빠를 둔 쥐의 탄생은 생명 과학 연구에 지대한 의미를 갖는다. 펜실베이니아 대학의 발달 생물학자 코타로 사사키(Kotaro Sasaki)는 "흥미로운 연구"라며, 리 박사 팀이 "일련의 각인 결함을 피할 수 있었을 뿐만 아니라, 두 수컷의 DNA를 사용하여 쥐를 만드는 두 번째 방법을 발견했다"는 점을 높이 평가했다. 이 연구 결과는 학술지 '셀 스템 셀(Cell Stem Cell)'에 게재됐다. 각인 현상에 대한 새로운 통찰력 두 아빠 쥐 연구는 각인 현상에 대한 새로운 통찰력을 제공할 수 있다는 점에서 더욱 주목받고 있다. 이전 연구에서는 두 엄마 쥐가 더 작고 오래 사는 것으로 밝혀진 반면, 이번 연구에서는 두 아빠 쥐가 과도하게 성장하고 더 빨리 죽는다는 사실이 새롭게 밝혀졌다. 코타로 사사키는 "아마도 부계 각인된 유전자는 성장을 지원하고 모계 유전자는 성장을 제한하며, 동물이 건강한 크기에 도달하려면 둘 다 필요할 것"이라고 추측했다. 물론, 이 연구 결과를 인간에게 적용하기까지에는 넘어야 할 산이 많다. 리 지쿤 박사는 "인간의 20개 각인된 유전자를 편집하는 것은 용납할 수 없으며, 건강하거나 생존 가능하지 않은 개체를 생산하는 것은 단순히 선택 사항이 아니다"라고 분명히 선을 그었다. 코타로 사사키 역시 "연구팀이 사용한 많은 실험실 기술 절차가 인간 세포에는 확립되지 않았고, 인간 유전자를 제거하면 예측할 수 없는 건강상의 결과를 초래할 수 있다"며 인간에게 적용하는 데에는 많은 어려움이 있을 것이라고 지적했다. 생명 과학의 새로운 지평 두 아빠를 둔 쥐의 탄생은 생명 과학 연구의 새로운 장을 열었으며, 앞으로 각인 현상과 유전 질환에 대한 이해를 넓히는 데 크게 기여할 것으로 기대된다. 비록 인간에게 직접 적용하기에는 아직 많은 과제가 남아 있지만, 이 연구가 제시하는 가능성은 무궁무진하며, 미래 생명 과학 발전에 중요한 토대가 될 것이다. 두 아빠 쥐의 탄생은 분명 획기적인 사건이지만, 아직 넘어야 할 산이 많다. 특히 인간에게 적용하기 위해서는 윤리적인 문제와 기술적인 난관을 극복해야 한다. 하지만 이 연구가 각인 현상에 대한 새로운 통찰력을 제공하고, 유전 질환 치료에 새로운 가능성을 제시했다는 점은 높이 평가할 만하다. 전문가들은 앞으로 두 아빠 사이에서 태어난 쥐 연구가 생명 과학 발전에 어떤 영향을 미칠지 주목할 필요가 있다고 지적한다.
- 포커스온
2025-02-06 14:03:00
[신소재 신기술(146)] 국내 연구진, 고체 내 전자의 양자 기하학 첫 측정…양자역학 새 지평 열다

국내 연구진이 포함된 국제 공동 연구팀이 고체 내에서 움직이는 단일 전자의 기하학적 '형태'를 최초로 즉정하는 데 성공했다. 이번 연구는 결정질 고체의 양자적 거동을 연구하는 새로운 방법을 제시하는 획기적인 성과로 평가된다고 사이언스 얼럿이 5일(현지시간) 전했다. 과학자들은 전자의 에너지와 운동을 계산하는 방법을 알고 있었지만, 전자의 양자 모양을 이해하는 것은 지금까지 이론적으로만 가능했다고 인터레스팅엔지니어링은 지적했다. 미국 매사추세츠 공과대학교(MIT)의 리카르도 코인(Riccardo Comin) 물리학과 교수는 "우리는 이전에는 얻을 수 없었던 새로운 정보를 얻는 방법을 개발했다"고 밝혔다. 이번 연구는 MIT에서 박사후 연구원으로 재직했으며 현재 코넬 대학교에 있는 강민구 박사와 서울대학교 김선제 교수가 주도했다. 물리학에서 물질은 고전 물리학으로 설명되는 방식으로 주로 이해된다. 그러나 입자 간 상호 작용이나 측정이 이루어지는 근본적인 수준에서는 고전 물리학과 달리 양자역학의 원리에 따라 움직인다. 전자는 입자와 파동, 두 가지로 행동할 수 있다. 전자를 입자라고 부르지만, 이는 작은 콩과 같은 이미지를 연상시키기 쉽다. 그러나 전자의 크기와 그 양자적 특성은 파동의 형태로 설명하는 게 훨씬 더 정확하다. 물리학자들은 전자의 파동적 측면을 설명하기 위해 파동함수를 사용한다. 파동함수는 특정 위치에서 특정 상태의 입자가 존재할 확률을 기술하는 수학적 모델로, 전자의 양자적 특성을 표현한다. 이러한 파동함수의 일부 특징은 기하학적 형태로 해석될 수 있으며, 이는 곡선이나 구와 같이 무한한 방향으로 회전하는 구조를 갖는다. 원자 격자 내 전자의 양자 기하학은 클라인 병이나 뫼비우스 띠처럼 복잡한 형태로 나타나기도 한다. 연구 저자들은 "지금까지의 파동함수의 양자 기하학은 이론적으로만 추론될 수 있었거나 전혀 추론될 수 없었다"고 말했다. 그들은 그러나 "물리학자들이 양자 컴퓨터부터 고급 전자 기기 및 장치에 이르기까지 모든 것에 잠재적으로 적용할 수 있는 양자 물질은 점점 더 많이 발견함에 따라 이 속성은 점점 더 중요해지고 있다"라고 덧붙였다. 고체 내 전자의 복잡한 양자 기하학의 일부를 결정하는 것은 물리학자들이 간접적으로 추론하는 방식에 의존해왔다. 강민구 박사와 김선진 교수 연구팀은 전자의 양자 기하학을 직접 측정하기 위해 '양자 기하학적 텐서(QGT)'라는 물리량을 활용했다. QGT는 2차원 홀로그램이 3차원 공간의 정보를 인코딩하는 것과 유사하게, 양자 상태의 전체 기하학적 정보를 담고 있다. 연구팀은 '각도 분해 광전자 분광법(ARPES)'을 사용해 전자의 양자 기하학을 측정했다. 이 기술은 물질에 광자를 조사해 전자를 방출시키고, 전자의 편광, 스핀, 방출 각도 등 다양한 특성을 분석하는 방식이다. 이번 연구는 코발트-주석 합금 단결정을 대상으로 진행했다. 이 물질은 '카고메 금속(kagome metal)'으로 알려져 있으며, 연구팀은 앞선 연구에서도 동일한 물질의 특성을 조사한 바 있다. 연구 결과 고체 내에서 QGT를 최초로 측정했으며, 이를 통해 금속 내 전자의 나머지 양자 기하학적 특성을 유추할 수 있었다. 연구팀은 이 결과를 이론적으로 도출된 양자기하학과 비교해 즉접 측정과 추론 방식의 유효성을 검증했다. 팀은 이번 기술이 코발트-주석 합금뿐 아니라 다양한 재료에 적용 가능하다고 밝혔다. 특히, 초전도성이 발견되지 않은 물질에서 초전도성을 발견하는 등 새로운 가능성을 열 것으로 기대된다. 익명을 요한 한 전문가는 '양자역학의 기하학적 해석은 최근 응집물질 물리학 분야에서 많은 진전을 이루는 데 중요한 역할을 했다"며 "연구팀은 양자 상태의 기하학적 특성을 근본적으로 규명하는 QGT에 실험적으로 접근하는 방법을 개촉했다"고 평가했다. 그는 이어 "이번 연구에서 개발된 방법은 간단하고, 다양한 고체 재료에 적용할 수 있어 새로운 양자 현상에 대한 기하학적 이해를 이끌어낼 잠재력이ㅐ 크다"고 덧붙였다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 '네이처 피직스(Nature Physics)'에 게재됐다.
- IT/바이오
2025-01-06 15:05:00
[우주의 속삭임(90)] 우주의 찰나의 불꽃, 고속 전파 폭발의 기원 밝혀져

극도로 밀집된 천체에서 방출되는 찰나의 강력한 전파 폭발, 고속 전파 폭발(FRB-Fast Radio bursts))의 기원이 마침내 밝혀졌다. 미국 MIT 연구진은 FRB 20221022A로 명명된 고속 전파 폭발을 분석해 그 근원이 중성자별의 자기권임을 규명하는 데 성공했다고 Phys가 1일(현지시간) 전했다. 이번 연구 결과는 학술지 네이처(Nature) 최신호에 게재됐다. 고속 전파 폭발(FRB)은 밀리초 길이의 전파 펄스다. 그 에너지는 너무 강력해서 수십억 광년을 이동하여 지구에서도 감지될 수 있다. 2007년 최초로 발견된 이후, 수천 개의 고속 전파 폭발이 관측되었지만, 그 발생 원리는 여전히 베일에 싸여 있었다. 이러한 우주 전파 섬광은 1,000분의 1초라는 찰나의 순간 동안 은하 전체를 밝힐 만큼 막대한 에너지를 방출한다. 일각에서는 이 현상이 외계 문명에서 기원했을 가능성도 제기됐다. 하버드-스미소니언 천체물리학 센터의 아비 로브 교수 등 일부 이론물리학자들이 이런 주장을 펼쳤다. '섬광 기법'으로 전파 신호의 정확한 위치 파악 MIT 연구진은 FRB 20221022A의 밝기 변화를 분석하는 '섬광' 기법을 통해 전파 신호의 정확한 위치를 파악했다. 연구 결과, FRB는 일부 기존 모델에서 예측했던 먼 거리에서 기원한 것이 아니라, 발생원과 매우 가까운 곳에서 비롯된 것으로 확인됐다. 연구진은 FRB 20221022A가 회전하는 중성자별에서 최대 10,000km 떨어진 곳에서 발생했다고 추정했다. 이는, 뉴욕과 싱가포르까지의 거리보다 가깝다. 이는 폭발이 중성자별을 둘러싼 강력한 자기 영역, 즉 자기권에서 발생했음을 시사한다. 이번 연구는 고속 전파 폭발이 극도로 밀집된 천체 주변의 자기권에서 발생할 수 있다는 결정적인 증거를 최초로 제시했다는 점에서 큰 의미가 있다. 연구를 주도한 MIT 카블리 천체물리학 및 우주 연구소의 켄지 니모 박사는 "중성자별의 자기장은 우주에서 생성될 수 있는 가장 강력한 수준에 이른다"며 "이러한 극한 환경에서 밝은 전파가 방출되고 탈출할 수 있는지에 대한 오랜 논쟁이 있었다"고 말했다. MIT 물리학과 키요시 마스이 부교수는 "자기장이 강력한 중성자별 주변에서는 원자가 존재할 수 없다. 강력한 자기장에 의해 원자는 해체된다"며, "흥미로운 점은 자기장에 저장된 에너지가 꼬이고 재구성되어 우주의 절반을 가로질러 관측 가능한 전파로 방출될 수 있다는 사실"이라고 강조했다. CHIME 망원경이 관측한 고속 전파 폭발 이 연구는 캐나다 수소 강도 매핑 실험(CHIME) 망원경의 관측 데이터를 기반으로 수행됐다. CHIME은 2020년 이후 전 우주에서 수천 개의 FRB를 탐지하며 고속 전파 폭발 연구에 새로운 지평을 열었다. MIT 연구진은 CHIME를 이용해 FRB 20221022A라는 고속 전파 폭발을 관측하고 섬광 현상을 분석했다. 이 폭발은 약 2밀리초 동안 지속되었으며, 밝기 면에서는 일반적인 FRB와 유사했다. 그러나 맥길 대학교 연구진은 FRB 20221022A에서 독특한 특징을 발견했다. 폭발에서 나온 전파는 편광각이 S자 곡선을 그리며 부드럽게 변하는 높은 편광을 보였다. 이는 폭발 지점이 회전하고 있음을 나타내며, 강력한 자기장을 가진 회전하는 중성자별인 펄서에서 관측되는 특징과 유사하다. 고속 전파 폭발에서 이와 같은 편광이 관측된 것은 처음이다. 이는 신호가 중성자별 근처에서 방출됐음을 암시한다. 맥길 대학교 연구팀의 결과는 네이처(Nature)지에 함께 게재됐다. MIT 연구진은 FRB 20221022A가 중성자별 근처에서 발생했다면 섬광을 이용하여 이를 입증할 수 있다고 판단했다. 니모 박사 연구팀은 CHIME 데이터를 분석하여 밝기의 급격한 변화, 즉 섬광 현상을 관측했다. 연구진은 전파를 굴절시키고 걸러내는 가스가 망원경과 FRB 사이 어딘가에 존재한다는 사실을 확인했다. 연구팀은 이 가스의 위치를 파악한 결과, FRB가 속한 은하 내 가스가 섬광 현상의 원인임을 밝혀냈다. 이 가스는 자연적인 렌즈 역할을 하여 연구진이 FRB 발생 지점을 확대해 분석할 수 있도록 했다. 그 결과 폭발이 약 10,000km 폭의 매우 작은 영역에서 발생한 것을 확인했다. 니모 박사는 "이는 FRB가 발생원으로부터 수십만 km 이내에 위치함을 의미한다"며 "이는 매우 가까운 거리다. 만약 충격파에서 발생했다면 신호는 수천만 km 이상 떨어져 있어야 하며 섬광 현상은 전혀 관찰되지 않았을 것"이라고 설명했다. 마스이 부교수는 "2억 광년 떨어진 곳에서 10,000km 영역을 확대하는 것은 달 표면에서 약 2나노미터 폭의 DNA 나선의 너비를 측정하는 것과 같다"며 "상상하기 어려울 정도로 정밀한 수준"이라고 말했다. 이번 연구 결과는 맥길 대학교 연구팀의 결과와 함께, FRB 20221022A가 중성자별 외곽이 아닌 자기권에서 발생했다는 가능성을 최초로 입증했다. 이는 고속 전파 폭발이 매우 강력한 자기장이 존재하는 환경에서 중성자별과 가까운 위치에서 방출될 수 있음을 시사한다. 마스이 부교수는 "이러한 폭발은 매일 일어나고 있으며 CHIME은 하루에도 여러 개를 감지한다"며 "발생 방식과 위치에 다양한 차이가 있을 수 있다. 섬광 기법은 이러한 폭발을 일으키는 다양한 물리적 현상을 분석하는 데 매우 유용할 것"이라고 강조했다. 이번 연구는 고속 전파 폭발의 발생 메커니즘을 규명하는 데 중요한 단서를 제공하며, 우주에 대한 이해를 넓히는 데 크게 기여할 것으로 기대된다.
- IT/바이오
2025-01-02 15:58:00
[핫이슈] 포스코, 인도 철강 가공·유통망 통합⋯LX인터내셔널 지분 인수

포스코그룹이 인도 철강 시장에서 영향력을 확대하기 위해 계열사 재편에 나선다. 26일(현지시간) 비즈니스 라인 등 인도 매체에 따르면 포스코는 POSCO-India Pune Processing Center Private Limited(IPPC)에 대한 LX인터내셔널 지분 전량을 POSCO-India Processing Center Private Limited(PIPC)를 통해 인수한다고 밝혔다. 이는 단순한 지분 인수를 넘어, 포스코가 인도 시장에서 철강 가공부터 유통까지 완전한 밸류체인을 구축하려는 의지를 보여주는 것으로 해석된다. 이번 인수를 통해 포스코는 인도 시장 내 철강 가공 및 유통망을 통합하고 그룹 차원의 시너지를 극대화할 계획이다. 특히 IPPC는 인도 서부 푸네 지역에 위치한 전ㄹ략적 요충지로, 포스코는 이를 기반으로 서부 지역의 자동차 및 가전 산업에 특화된 고급 철강재 판매를 확대할 수 있을 것으로 예상된다. 이번 거래는 시장 집중도나 경쟁에 부정적인 영향을 미치지 않을 것으로 평가됐다. 인도 경쟁위원회(CCI)는 계열사 간 지분 이동이라는 점, 그리고 포스코 인도 시장 점유율이 아직 크지 않다는 점을 고려하여 승인 절차를 진행할 것으로 보인다. 포스코는 이를 통해 인도 철강 시장에서 입지를 강화하고 인프라 개발 확대와 철강 수요 증가에 대응할 예정이다. 특히 인도 정부가 추진하는 '메이드 인 인디아' 정책과 인프라 투자 확대는 포스코에게 큰 기회로 작용할 것이다. 한편, 포스코는 JSW그룹과 협력해 인도 오디샤주에 연산 500만톤 규모의 일관제철소 건설도 추진중이다. 이는 포스코의 글로벌 생산능력 확대 전략의 일환으로, 중국 리스크를 분산하고 성장하는 인도 시장에 직접 진출하여 경쟁력을 강화하려는 포석으로 풀이된다. 오디샤주는 풍부한 철광석 매장량과 항만 접근성을 갖춘 지역으로, 포스코는 JSW그룹과의 협력을 통해 원료 조달, 생산, 판매까지 안정적인 사업 기반을 구축할 수 있을 것으로 기대된다. 철강 업계에서는 포스코의 이번 행보가 인도 시장에서의 장기적인 경쟁력 강화를 위한 전략적 결정으로 보고 있다. 글로벌 철강 시장은 공급 과잉과 수요 둔화, 보호무역주의 심화 등 어려움에 직면해 있다. 이러한 상황에서 포스코는 인도 시장에서의 선제적인 투자를 통해 새로운 시장 동력을 확보하고 미래 경쟁력을 강화하려는 것으로 분석된다. [미니해설] 포스코, 인도 철강 시장 '장악' 시동⋯생산부터 유통까지 밸류체인 강화 포스코그룹이 인도 시장에서 대대적인 재편 작업을 통해 철강 생산 및 유통망을 강화하고 있다. 이는 인도 철강 수요 증가와 정부의 적극적인 인프라 투자 계획에 맞춘 전략적 결정으로 해석된다. 특히 최근 중국의 경제 성장 둔화와 지정학적 리스크가 부각되면서, 인도는 '포스트 차이나'로서 글로벌 기업들의 주목을 받고 있다. 포스코는 이러한 흐름에 발맞춰 인도 시장에서의 영향력을 확대하고 장기적인 성장 기반을 마련하려는 것으로 보인다. 포스코는 최근 POSCO -India Pune Processing Center Private Limited(IPPC)의 지분을 인수해 계열사 내 철강 가공 및 유통망을 재편했다. POSCO Holdings Inc.의 자회사인 POSCO-India Processing Center Private Limited(PIPC)가 LX인터내셔널로부터 IPPC의 지분 전량을 인수하는 방식이다. 이는 포스코가 인도 시장에서 단순히 제품을 판매하는 것을 넘어, 현지 고객의 요구에 맞춘 가공 서비스를 제공하고 유통망을 효율적으로 관리하여 고객 가치를 극대화하려는 전략으로 해석된다. 포스코 관계자는 "이번 거래가 인도의 철강 시장에서 그룹 차원의 시너지를 극대화하는 중요한 게기가 될 것"이라고 밝혔다. 인도 경쟁위원회(CCI)에 제출된 서류에 따르면 이번 거래는 계열사간 재편으로 시장 집중도나 경쟁에 부정적인 영향을 미치지 않을 전망이다. 인도 철강 시장, 2047년 4억톤 규모로 '급성장'⋯포스코, 현지화 전략으로 승부수 포스코는 JSW그룹과 협력해 인도 오디샤주에 연산 500만 톤 규모의 일관제철소 건설을 추진하고 있다. 일관제철소는 철광석에서 철강 제품을 생산하는 상공정부터 하공정까지의 전과정을 수행하는 대규모 시설로 인도 내 철강 공급망을 강화할 중요한 시설이다. 특히 인도는 철강 생산에 필요한 철광석, 석탄 등 원료가 풍부하고, 저렴한 노동력을 갖추고 있어 철강 생산의 최적지로 꼽힌다. 포스코는 일관제철소 건설을 통해 원가 경쟁력을 확보하고 인도 시장에서의 가격 경쟁력을 높일 수 있을 것으로 기대된다. 인도의 철강 수요는 '메이드 인 인디아' 정책 및 인프라 개발 확대에 힘입어 급증할 것으로 예상된다. 철강 전문 분석기관인 '월드 스틸 다이내믹스'는 2023년 1억2000만 톤 수준이었던 인도 철강 수요가 2047년에는 4억 톤으로 3배 이상 증가할 것으로 전망했다. 포스코는 이러한 시장 변화에 대응해 현지 생산을 강화하고 글로벌 공급망 리스크를 줄이겠다는 전략을 세우고 있다. 이는 최근 글로벌 공급망 불안정과 보호무역주의 확산 추세 속에서, 현지 생산 체제를 구축하여 안정적인 공급망을 확보하고 리스크를 줄이려는 포스코의 노력으로 해석된다. 시장 전문가들은 포스코의 인도 사업 재편이 글로벌 철강 업계의 통합 및 특화 흐름과 맞물려 있다고 분석한다. 한 철강업계 분석가는 '이러한 재편은 그룹 내 시너지를 극대화하고 운영 효율성을 높이는 데 중요한 역항을 한다"며 "복잡한 공급망을 가진 인도 시장에서 포스코의 영향력이 더욱 확대될 것"이라고 펑가했다. CCI는 이번 거래에 공정 경쟁 여부를 심사 중이다. 계열사 간 거래라는 점과 경쟁 저해 요소가 없다는 점을 고려할 때 승인 절차는 순조롭게 진행될 것으로 보인다. 포스코는 인도 시장에서 철강 생산을 현지화함으로써 보호무역주의에 따른 글로벌 리스크를 줄이고 현지 자동차 및 건설업계에 보다 적극적으로 철강을 공급할 계획이다. 인도 정부 역시 '비전 2047' 정책을 통해 2047년까지 연간 철강 생산량을 5억 톤으로 확대할 계획을 발표하며 포스코와 같은 글로벌 철강사의 참여를 환영하고 있다. 포스코의 이번 재진출은 산순한 시장 확장이 아닌 인도 철강 시장에서의 장기적인 경쟁력 강화 전략의 일환이다. 앞으로 포스코는 JSW그룹과의 협력을 바탕으로 2차전지 소재, 재생에너지 등 다양한 분야에서도 협력의 폭을 넓혀갈 것으로 보인다. 이는 포스코가 철강을 넘어 종합 소재 기업으로 도약하려는 비전을 보여 주는 것이며, 인도 시장에서의 성공적인 사업 확장을 통해 미래 성장 동력을 확보하려는 전략으로 풀이된다.
- 산업
2024-12-27 13:05:00
일본제철, US스틸 인수 무산 가능성 전망 제기

일본제철의 US스틸 인수가 무산될 가능성이 높아지고 있다는 분석이 제기되고 있다. 미국 외국인투자심의위원회(CFIUS)에서 국가 안보 우려를 완화하는 방법에 대한 합의에 이르지 못한 때문이다. 파이낸셜타임스(FT)는 15일(현지시간) 소식통을 인용해 미 재무부가 14일 두 회사에 보낸 서한에서 CFIUS에 참여한 9개 정부기관이 합의에 이르는 데 어려움을 겪고 있다고 보도했다. CFIUS는 외국인의 미국 기업 인수·합병 등 대미 투자가 국가 안보에 미치는 영향을 심사해 안보 우려가 있다고 판단되면 시정 조치를 요구하거나 대통령에게 거래 불허를 권고할 수 있다. 이런 가운데 CFIUS가 일부 기관에서 제기된 우려를 완화할 수 있는 방법을 담은 합의 초안을 작성했는데 미국 무역대표부(USTR)가 반대 입장을 번복할 기미를 보이지 않는다는 전언이다. CFIUS가 만장일치로 합의에 도달하면 조 바이든 대통령이 인수 불허를 위해 다른 명분을 찾아야 한다. 하지만 CFIUS 내 의견이 갈리면 바이든 대통령은 불허 결정을 내려야 한다. 한 소식통은 바이든 대통령이 불허를 결정했다면서 승인을 추진한 일부 기관들도 CFIUS 내 싸움에서 질 것이라는 우려에 점점 체념하고 있다고 전했다. 한편 바이든 대통령과 도널드 트럼프 대통령 당선인은 모두 일본제철의 US스틸 인수에 반대 입장을 표명했다. 이런 가운데 일본제출의 US스틸 인수 계획이 최종 실패로 돌아갈 경우 다른 지역에서 대안을 모색해 나갈 것으로 보인다. 이날 블룸버그통신은 "거래가 무산될 가능성이 커지면서 일본 최대의 철강사는 급속한 성장을 위한 다음 단계를 고려해야 할 것"이라고 했다. 현재로선 인도, 동남아 등 지역에 진출해 생산량과 성장세를 끌어올리겠다는 전략이 거론된다. 현재 일본제철은 현지 합작사인 아셀로미탈 니폰스틸 인디아(ArcelorMittal Nippon Steel India)를 설립해둔 상태며 이 기업은 공장 생산 능력을 더 확대한다는 방침이다. SBI증권 시바타 류노스케는 "일본제출이 인도 등 다른 성장 시장에서 노력을 강화할 수 있다"면서 "인구 증가와 수요를 고려하면 매력적인 시장"이라고 말했다. 일본제철 측은 "(US스틸 인수가) 공정한 결론에 도달하기 위해 가능한 모든 조치를 고려하고 취할 것"이라고만 밝혀 '플랜 B'에 대해 자세한 설명을 내놓지 않았다.
- 포커스온
2024-12-16 06:02:00
[퓨처 Eyes(58)] 인듐 셀레나이드, 초저에너지 시대 연다

스마트폰 배터리를 하루 종일 써도 용량이 남는 시대가 올까? 꿈만 같은 이야기가 현실로 다가오고 있다. 인도과학연구소(IISc), 미국 펜실베이니아대학교 공과대학, 매사추세츠공과대학(MIT)의 공동 연구팀이 쏘아 올린 '인듐 셀레나이드(In2Se3)'라는 혁신의 씨앗 덕분이다. 이 소재는 마법처럼 전기적 충격만으로도 기존 메모리보다 10억배나 작은 에너지로 데이터를 저장한다. 미래 메모리 저장 장치의 판도를 뒤흔들 게임 체인저가 등장한 것이다. 기존 메모리, 에너지 소비량 높아⋯인듐 셀레나이드는 '깃털'처럼 가볍다 지금까지 메모리 저장 장치의 주역은 위상변화 메모리(PCM)였다. CD, DVD, 블루레이 등에 널리 쓰이는 이 기술은 특정 물질을 800℃ 이상의 고온으로 녹였다가 급속 냉각하는 방식으로 데이터를 저장했다. 이 과정에서 막대한 전력을 소비하는 게 단점이다. "PCM이 널리 쓰이지 못하는 가장 큰 이유 중 하나는 높은 에너지 소비 때문이다" 펜실베이니아 공과대학의 재료 과학 및 공학(MSE) 분야의 스리니바사 라마누잔 석좌교수 리테시 아가왈의 말처럼 에너지 효율은 메모리 기술의 아킬레스 건이었다. 하지만 인듐 셀레나이드는 이러한 문제에 명쾌한 해답을 제시한다. 전기 충격만으로, 아주 작은 에너지로 데이터를 저장하는 혁신적인 기술이라 메모리 시장의 패러다임을 바꿀 잠재력이 있다. 전류 한 방에 '유리 상태'로 변신!⋯2D 층상 구조가 빚어낸 마법 연구팀은 인듐 셀레나이드 나노선에 전류를 흘려보내는 실험을 진행했다. 그런데 놀랍게도, 전류를 통과시키자 결정 구조가 순식간에 유리 상태로 변했다고 한다. 논문 제1저자인 펜실베이니아 공과대학의 전 박사과정 학생인 가우라브 모디는 "처음에는 소재가 손상된 줄 알았다"며 당시의 놀라움을 감추지 못했다. 일반적으로 아몰화(결정 구조가 무질서한 비결정질 상태로 변하는 현상)를 유도하려면 강력한 전기 펄스를 가해야 한다. 하지만 인듐 셀레나이드는 연속적인 전류만으로 유리 상태로 변한다. 신기하지 않은가? 이 현상의 비밀은 인듐 셀레나이드의 독특한 구조에 숨겨져 있다. 2D 층상 구조, 강유전체성, 압전성, 이 세 가지 요소가 절묘한 조화를 이루며 혁신을 가능하게 했다. 2D 층상 구조 덕분에 전류가 층 사이를 통과하면, 층들이 서로 미끄러지며 특정 쌍극자 모멘트를 가진 도메인을 형성한다. 이 도메인 사이의 결함이 충돌하면서 결정 구조가 붕괴되고, 마침내 유리 상태로 변한다. 아가왈 석좌교수는 IISc의 나노 과학 및 공학 센터(CeNSE)의 파반 누칼라(Pavan NuKALA) 조교수와 박사과정 학생인 숩함 파라테(Shubham Parate)와 협력해 전자 현미경으로 이 과정을 원자 단위에서 마이크로미터 길이까지 면밀히 추적했다. '도메인 경계 충돌'로 에너지 절감⋯스마트 기기 배터리 혁명 이끈다 연구팀은 연속 전류가 재료의 2D 층과 평행하게 흐르면 층이 서로 다른 방향으로 미끄러진다는 것을 발견했다. 파반 누칼라 교수는 이 과정을 도메인 경계가 전기장에 의해 움직이며 서로 충돌하는 현상으로 설명했다. 이는 연쇄 반응을 일으켜 결국 전체 물질을 유리 상태로 바꿔 놓는다. 놀랍게도 이 과정에서 소비되는 에너지는 극히 적다. 연구팀의 파라테 박사과정 학생은 "전자 현미경으로 다양한 길이 척도에서 이 모든 요소들이 함께 살아나 작용하는 놀라운 현상을 관찰했다"고 말했다. 이 기술은 스마트폰, 컴퓨터 등 다양한 전자 기기에 적용되어 에너지 효율을 극대화할 수 있다. 저전력 메모리 기술은 기기 사용 시간을 획기적으로 늘리고 전력 소모를 줄여, 배터리 걱정 없는 세상을 열어줄 것으로 기대된다. 인듐 셀레나이드, 미래를 향한 '퀀텀 점프'⋯에너지 절감, 그 이상의 가치를 향해 인듐 셀레나이드의 저에너지 아몰화 기술은 에너지 절감에 크게 기여할 것으로 기대된다. 데이터 저장 효율을 극대화하여 스마트 기기 사용 경험을 혁신적으로 개선할 것이다. 인듐 셀레나이드가 이끌어갈 미래는 더욱 빠르고, 가볍고, 오래가는 스마트 기기로 가득할 것으로 기대된다. 하지만 상용화까지는 몇 가지 과제가 남아 있다. 예를 들어 아몰화된 인듐 셀레나이드의 안정성을 높이고, 데이터 저장 용량을 늘리는 연구가 필요하다. 또한 기존의 메모리 생산 공정에 적용할 수 있는 기술 개발도 중요하다. 연구팀은 이러한 과제들을 해결하기 위해 후속 연구를 진행하고 있으며, 인듐 셀레나이드 기반 메모리 기술이 가까운 미래에 상용화될 수 있을 것으로 전망했다. 이 혁신의 물결은 이제 막 시작됐다. 이번 논문은 지난 11월 6일 학술지 네이처에 게재됐다.
- 포커스온
2024-11-14 13:03:00
[퓨처 Eyes(57)] 세포도 웨어러블 입는 시대…"생체 전자장치의 혁명"

웨어러블 기술이 스마트워치나 피트니스 트래커를 넘어 세포 단위까지 진화하고 있다. MIT 연구진은 최근 개별 세포의 전기적, 대사 활동을 측정하고 조절할 수 있는 혁신적인 세포용 웨어러블 장치를 개발했다고 밝혔다. 빛에 반응하는 부드러운 고분자 '아조벤젠'으로 만들어진 이 장치는 빛의 세기와 방향에 따라 세포를 감싸거나 펼쳐지며 세포 활동을 제어한다. 마치 세포에 옷을 입히고, 빛으로 그 옷을 조종하여 세포의 활동을 제어하는 것과 같다. 세포용 웨어러블의 구조와 기술적 혁신 MIT 연구진이 개발한 세포용 웨어러블 장치는 부드러운 고분자인 '아조벤젠'으로 만들어져 있다. 아조벤젠은 빛을 받으면 말리는 성질을 가지고 있어, 이를 통해 세포의 다양한 부위를 감싸는 방식으로 작동한다. 연구팀은 빛의 세기와 방향을 조절함으로써 장치의 말림과 세포와의 접촉 방식을 정밀하게 제어할 수 있다. 이를 통해 이 장치는 세포를 손상시키지 않으면서도 꼭 맞게 감싸는 기술을 구현할 수 있었다. 또한, 최근의 합성 생물학적 연구와 세포 외부 반응 시스템(cell-free synthetic biology)을 기반으로 한 기술들은 웨어러블 장치의 가능성을 크게 확장하고 있다. 합성 생물학은 생체 시스템을 제어할 수 있는 전례 없는 가능성을 열어주었고, 다양한 생물학적 회로와 센서를 설계할 수 있는 기반을 마련했다. 특히, 세포 외부 반응 시스템은 세포를 직접 사용하지 않으면서도 유전자 회로를 활용해 원하는 반응을 이끌어낼 수 있다는 점에서 기존의 생체 웨어러블 기술의 한계를 극복할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 무선 작동과 생체 적합성 이 장치는 배터리가 필요 없으며, 몸 안에서 자유롭게 부유하는 형태로 존재한다. 외부에서 빛을 조사하여 비침습적으로 장치를 작동시킬 수 있어, 신체 내부 환경에 미치는 영향을 최소화할 수 있다. MIT 연구진은 수많은 실험을 통해 이 장치가 신경세포와 상호작용하면서도 세포에 손상을 주지 않고 생체 적합성을 유지할 수 있음을 입증했다. 또한, 이러한 웨어러블 시스템에는 유전자 회로를 포함한 다양한 센서를 사용해 세포 내부와 외부의 다양한 분자들을 탐지하고 반응할 수 있도록 설계할 수 있다. 이러한 점에서 이 기술은 매우 혁신적이다. 신경 질환 치료의 잠재성 세포용 웨어러블 장치는 특히 신경계 질환, 예를 들어 다발성 경화증(MS)과 같은 질환의 치료에서 그 가능성을 높이 평가받고 있다. 다발성 경화증 환자는 신경을 보호하는 '미엘린'이라는 층이 손상되는데, MIT 연구진의 장치는 이 손상된 축삭을 감싸 합성 미엘린의 역할을 수행할 수 있다. 연구팀의 주저자인 데블리나 사카르는 "이 기술은 세포 수준에서 작동하는 합성 미엘린을 통해 다발성 경화증 환자들의 신경 기능을 회복시키는 데 도움을 줄 수 있다"고 말했다. 이 장치가 단순한 실험적 기술을 넘어, 신경계 질환을 치료할 수 있는 실질적 도구가 될 가능성을 가지고 있는 것이다. 생체 전자장치의 미래와 윤리적 과제 MIT 연구팀은 세포용 웨어러블 장치가 합성 미엘린 역할뿐만 아니라 다양한 광전기 물질과 결합해 세포를 자극하는 데 사용할 수 있음을 보여주었다. 예를 들어, 장치 위에 원자 수준의 얇은 재료를 덮어 패턴화하면, 여전히 말려서 미세 튜브 형태를 만들 수 있다. 이는 장치가 다양한 신호(전기적, 광학적, 열적 신호 등)를 세포에 전달할 수 있는 플랫폼으로서 사용될 가능성을 열어주고 있다. 이러한 기술은 신경과학 연구뿐만 아니라 인공지능 기술과의 결합을 통해 인간의 뇌 연구와 질병 치료의 새로운 가능성을 제시할 수 있다. 그러나 이러한 기술이 인체에 도입되는 만큼 윤리적 고민 역시 동반된다. 비록 비침습적 방식이라 할지라도 인체 내부에 장치를 설치하는 것에 대한 프라이버시 문제와 인체에 미칠 장기적 영향에 대한 우려가 존재한다. 펜실베이니아 대학교의 플라비아 비탈레 교수는 "이 기술은 세포 수준에서 신경세포와 상호작용하는 전례 없는 해상도를 보여준다. 하지만 그 사용에는 윤리적 고려가 필요하다"고 말했다. 기술의 발전과 함께 그에 따른 책임과 윤리적 기준을 마련하는 것이 중요하다. 미래의 신경과학과 의학의 패러다임 변화 세포 자체가 장치를 착용하는 시대가 도래하고 있다. 이러한 세포용 웨어러블 장치는 신경계 질환 치료의 새로운 장을 열어줄 뿐만 아니라, 생체 전자장치가 인체와 어떻게 상호작용하고 우리의 건강을 관리할 수 있을지를 새롭게 정의할 것이다. 이 혁신적인 기술은 단순한 상상이 아니라, 이제 곧 우리의 현실로 다가오고 있다. 우리는 이 혁신이 인체와 어떻게 공존할 수 있을지를 탐구하고, 그에 따른 윤리적 과제를 함께 고민해야 할 것이다. 데블리나 사카르 교수는 "우리가 보여준 이 기술의 가능성은 앞으로의 연구와 응용에 있어 엄청난 잠재력을 가지고 있다"고 말했다. 지금 우리는 미래 과학의 첫걸음을 내딛고 있는 것이다.
- 포커스온
2024-11-07 13:03:00
일본, 세계 최초 나무 인공위성 발사 성공…우주쓰레기 문제 해결 기대

일본이 세계 최초로 목조 인공위성을 우주로 보냈다고 CNN을 비롯한 외신들이 비중있게 전했다. 발사에 성공한 나무 인공위성은 라틴어로 나무를 뜻하는 단어를 포함한 링고샛(LignoSat)이라는 이름으로, 교토 대학과 스미토모 포레스트리(Sumitomo Forestry)가 공동으로 개발했다. 이 위성은 국제우주정거장(ISS)으로 가는 스페이스X(SpaceX) 임무에 포함되었으며, 곧 지구 위 궤도로 발사될 예정이다. 목재 위성을 발사한 데는 두 가지 주요 이유가 있다고 한다. 첫째, 우주의 혹독한 환경에서 나무의 내구성을 시험하기 위한 것이다. 이번 시험에 성공하면 더 많은 나무 위성을 만들어 우주로 쏘아 올린다는 계획이다. 또 하나는 우주에서의 목재의 유용성이다. 교토 대학 교수이자 우주인인 도이 다카오는 "직접 생산할 수 있는 소재인 목재를 사용하면 우주에서 영구적으로 집을 짓고 살고 일할 수 있게 될 것"이라고 말했다. 이는 나무를 심고 달과 화성에 실제 목조 주택을 짓는 50년 계획의 첫 번째 단계다. 교토 대학의 마라타 고지 산림과학 교수는 "1900년대 초의 비행기는 나무로 만들어졌다. 나무로 만든 위성도 당연히 실현 가능하다"고 말했다. 목재 구조물의 이점은 그 외에도 여럿이다. 목재 소재는 실제로 지구보다 우주에서 더 내구성이 있어야 하는데, 그 이유는 끝없이 공허한 공간에는 물이나 산소가 없기 때문이다. 산소가 없으면 썩을 것이 없으며 불이 붙기도 매우 어렵다. 심지어 방사선으로부터 매우 적절한 보호 기능도 제공한다. 목재는 지구 궤도에 있는 다른 모든 위성과도 관련이 있다. 지구 궤도에는 현재 3000개가 넘는 위성(저궤도 통신위성을 포함하면 훨씬 많아진다)이 돌고 있으며, 그 외 다양한 종류의 우주 잔해물도 같이 엉켜 있다. 앞으로 나무 위성은 지구로 다시 떨어지고 재돌입하면서 타 없어질 것이다. 금속 위성은 (대부분) 귀환하는 동안 타버리지만, 그 과정에서 유해한 산화알루미늄 입자를 생성한다. 현재는 지구를 덮고 있는, 끊임없이 늘어나는 우주 쓰레기에 대한 대책이 전무하기 때문에 목재 위성이 도움이 될 수 있다. 도이 교수는 "미래에는 금속 위성 발사가 금지될 수도 있다"는 시나리오를 예상하고 있다. 어떤 경우든, 달에 통나무집을 짓는 것은 즐거운 이벤트가 될 수 있다는 설명이다.
- IT/바이오
2024-11-07 07:19:00
MIT 기술과 만난 로봇개 '스팟', 진짜 강아지처럼 '가져오기 놀이' 성공

로봇개는 인공지능(AI) 및 컴퓨터 비전과의 조합으로 특정 물체에 집중할 수 있게 되면서 '가져오기 놀이'까지 가능한 수준으로 진화하고 있다. 최근 국제전기전자공학자협회(IEEE)의 로보틱스 및 자동화 저널(Robotics and Automation Letters)에 발표된 새로운 연구에 따르면, MIT 연구진은 로봇에 카메라를 부착해 전방 사물을 빠르게 파악하고, 3D로 매핑하며, 음성 명령을 통해 주어진 작업과 가장 관련성이 높은 대상을 식별할 수 있는 클리오(Clio)라는 방법을 개발했다고 라이브사이언스가 전했다. 클리오는 '정보 병목현상' 이론을 활용하는데, 이는 인간의 두뇌가 정보를 처리하는 방식을 모방한 것이다. 기계학습(머신러닝) 알고리즘 모음인 신경망(뉴럴 네트워크)은 목표 대상을 골라 저장하도록 정보를 압축한다. 이 시스템을 갖춘 로봇은 '구급상자 가져오기'와 같은 명령을 처리할 수 있다. 기계학습에 의해 구급상자를 스스로 식별하는 것이다. 연구진은 전방의 책 더미에서 특정한 책을 가져오는 과제를 예로 들었다. 시야에 보이는 쌓여 있는 책 가운데 특정한 녹색 책을 가져오는 것이 임무일 경우, 클리오는 병목현상을 활용해 전방에 대한 모든 시각 정보를 넣고 녹색 책을 나타내는 영역을 특정한다. 관련이 없는 다른 영역은 간단히 제거할 수 있는 그룹으로 세분화된다. 그러면 임무를 지원하는 데 필요한 적절한 객체가 남고, 주어진 명령을 수행한다. 클리오가 실제로 작동하는 것을 시연하기 위해 연구진은 클리오를 장착해 실행하는 보스턴 다이내믹스(Boston Dynamics)의 4족 로봇개 스팟(Spot)을 사용해 사무실 건물을 탐색하고 일련의 임무를 수행했다. 클리오는 실시간으로 작업하면서 임무와 관련된 대상 객체만 보여주는 가상 지도를 만들어 냈고, 이를 통해 로봇개 스팟은 목표를 완수했다. 연구진은 모든 종류의 객체를 식별하도록 훈련된 인공지능 도구, 시스템 및 서비스를 뒷받침하는 가상 신경망인 대규모언어모델(LLM)과 컴퓨터 비전을 결합, 클리오를 통해 이러한 수준의 세분화를 달성했다. 클리오의 획기적인 기능은 할당된 특정 작업과 관련, 실시간으로 보는 것을 세분화할 수 있는 능력이다. 기술의 핵심은 눈으로 보이는 장면을 여러 개의 작은 영역으로 분할할 수 있는 매핑 도구를 클리오에 통합한 것이다. 세분화된 영역에 대해 신경망은 내려진 명령과 유사한 영역을 선택한다. 즉 명령과 유사한 객체를 형성하는 것이다. 연구진은 앞으로 클리오를 더 높은 수준의 작업을 처리할 수 있도록 개선한다는 계획이다. 실종자 수색이나 재해 현장에서의 인명 구조의 경우 '생존자 찾기'나 '전원 다시 켜기'와 같이 더 높은 수준의 작업을 수행해야 한다. 연구진은 인간과 가깝게 복잡한 작업을 수행하는 방법을 찾을 방침이다. 일단 클리오는 사용자가 실제로 물건을 던지고 이를 가져오는 놀이를 할 수 있는 로봇개를 탄생시킬 수 있다. 클리오를 적용함으로써 로봇개가 공원에서 사람과 놀 수 있는 동료가 되는 셈이다.
- IT/바이오
2024-11-05 13:30:00
[우주의 속삭임(75)] 태양계 밖 황소자리에서 처음으로 복합 탄소 발견

지구에서 430광년 떨어진 황소자리 분자 구름 내에 위치한 심우주에서 거대 복합 탄소가 발견됐다고 스페이스닷컴이 전했다. 이는 천체화학의 오랜 미스터리, 즉 '생명의 핵심 구성 요소인 탄소가 어디에서 왔는가'를 해결하는 데 도움이 될 수 있는 추가 단서를 제공할 것으로 기대된다. 피렌(pyrene)이라고 불리는 이 분자는 탄소의 4개의 융합된 평면 탄소 고리로 구성되어 있다. 따라서 다환 방향족 탄화수소(PAH)로 분류되며, 이는 가시 우주에서 가장 풍부한 복합 분자 중 하나다. PAH는 1960년대에 탄소질 콘드라이트로 알려진 운석에서 처음 발견되었는데, 이는 우리 태양계를 형성한 원시 성운의 잔해이다. 매사추세츠 공과대학(MIT) 화학과 브렛 맥과이어 교수는 "별과 행성 형성의 큰 의문 중 하나는 초기 분자 구름에서 추출한 화학 물질 중 얼마나 많은 부분이 유전되어 태양계의 기본 구성 요소를 형성하는가 하는 것이다"라고 말했다. PAH는 우주에서 발견되는 탄소의 약 20%를 차지하는 것으로 추정되며, 별의 형성에서 사멸까지의 별의 일생 여러 단계에서 존재한다. PAH는 자외선(UV) 방사선에 대한 안정성과 복원력으로 인해 심우주의 혹독한 환경에서도 생존할 수 있다. 연구진은 지구 근처에서 발견된 소행성 류구(Ryugu)로부터 수집한 샘플에서 피렌이 높은 수준으로 발견된 후, 황소자리 구름에서도 다른 PAH를 찾기 시작했고 이번에 복합 탄소 분자를 발견하게 된 것이다. 태양계의 발상지에서 이런 분자를 발견한 것은 천문학자들이 오랫동안 찾아왔던 직접적인 연결 고리를 제공한다. 맥과이어는 "이는 초기 분자 구름에서 나온 이 물질이 우리 태양계를 구성하는 얼음, 먼지 및 암석체로 들어간다는 매우 강력한 증거"라고 설명했다. 이 발견은 전파 천문학을 이용한 것으로, 전파 천문학은 별, 행성, 은하, 먼지 구름과 같은 천체를 전파의 파장으로 관찰하는 천문학의 주요 분야다. 천문학자들은 다양한 천체에서 발생하는 전파를 연구함으로써 특정 대상의 구성, 구조 및 운동을 파악한다. 우주에서 분자를 식별하는 데 사용되는 다른 장비와 비교해, 전파 망원경은 일반 분자 그룹이 아닌 개별 분자를 관찰할 수 있는 기능을 제공한다. 전파 망원경은 분자가 특정 주파수에서 방출하거나 흡수하는 전자기파의 고유한 ‘지문(특성)’을 감지하고 출력한다. 각 분자는 고유한 회전 및 진동 에너지 레벨을 갖는다. 특성 전파는 분자가 이러한 레벨 사이를 전환할 때 생성된다. 전파 망원경은 이를 탐지해 연구에 제공하는 것이다. 이번 탄소 분자에 대해 UBC 화학과의 일사 쿡 교수는 "이는 2021년 처음 발견한 이후 우주에서 확인된 일곱 번째 개별 PAH"라고 말했다. 그는 "PAH는 생명의 구성 요소와 유사한 화학 구조를 갖고 있다. 이 분자가 어떻게 형성되고 우주로 운반되는지에 대해 더 많이 알게 되면 우리 태양계와 그 안의 생명에 대해 더 많이 알게 될 것이다"라고 부연했다. 태양계의 기원지에서 피렌을 발견한 것 외에도, 연구팀에게 더욱 흥미로웠던 것은 구름의 온도가 단지 10켈빈(섭씨 영하 263도)으로 측정되었다는 사실이다. 지구에서 PAH는 화석연료의 연소와 같은 고온 과정을 통해 형성된다. 따라서 이 추운 환경에서 PAH를 발견한 것은 놀라운 일이었다. 쿡 교수는 "향후 연구는 PAH가 극도로 추운 곳에서 형성될 수 있는지, 아니면 우주의 다른 곳에서 오래된 별의 죽음을 통해 형성돼 이동할 수 있는지 여부를 탐구하는 것이 목표"라고 말했다.
- IT/바이오
2024-10-29 07:01:00
구글, AI 생성 텍스트에 워터마킹 도구 오픈소스로 공개

구글(Google)은 자사의 씬스ID(SynthID) 텍스트 워터마킹 기술이 AI 생성 텍스트를 더 쉽게 식별할 수 있도록 만든 도구로, 이제 구글의 생성형 AI 도구인 'Google Responsible Generative AI Toolkit' 통해 오픈소스로 제공된다고 X(옛 트위터)를 통해 발표했다. 구글 딥마인드(DeepMind)의 연구개발 담당 부사장 푸시밋 콜리(Pushmeet Kohli)는 MIT 테크놀로지 리뷰에서 "이제 다른 생성형 AI 개발자들도 이 기술을 사용함으로써 출력되는 텍스트들이 대규모언어모델(LLM)에서 나왔는지의 여부를 감지할 수 있게 될 것"이라며 "더 많은 개발자들이 책임 있는 AI를 구축하기 쉬워졌다"고 밝혔다. LLM이 정치적 허위 정보를 퍼뜨리고, 동의받지 않은 성적 콘텐츠를 생성하며, 기타 악의적인 목적으로 사용됨에 따라, 워터마크는 점점 더 중요한 도구가 되고 있다. 캘리포니아주 정부는 이미 AI 워터마킹을 의무화하는 법안을 검토하고 있으며, 중국 정부는 지난해부터 이를 의무화하기 시작했다. 그러나 이 도구는 여전히 개발 또는 적용이 진행 중이다. 지난 8월에 발표된 씬스ID는 이미지, 오디오, 동영상, 텍스트가 생성될 때, 보이지 않는 워터마크를 추가함으로써 AI가 생성한 출력임을 감지할 수 있도록 지원한다. 구글은 씬스ID의 텍스트 버전이 인간은 감지할 수 없지만 소프트웨어는 감지할 수 있는 방식으로 작동한다고 말했다. 생성형 AI로 인한 텍스트 출력의 개연성을 약간 낮출 것으로 예상된다. 구글은 이미 자사의 생성형 AI 모델인 제미나이(Gemini) 챗봇에 이 시스템이 통합됐다고 밝혔다. 또 통합된 시스템이 워터마킹 시스템의 오랜 문제였던 생성 텍스트의 품질, 정확성, 창의성 또는 속도를 손상시키지 않는다고 주장했다. 구글은 세 문장 정도의 짧은 텍스트뿐만 아니라 잘라내거나 의역되거나 수정된 텍스트에서도 작동할 수 있다고 설명했다. 그러나 짧은 텍스트, 다시 작성되거나 번역된 콘텐츠, 심지어 사실에 입각한 질문에 대한 답변에는 판별에 다소의 어려움을 겪는다고 부연했다. 구글은 지난 5월 블로그 게시물에서 "씬스ID는 AI가 생성한 콘텐츠를 식별하기 위한 만병통치약은 아니다"라고 적었다. "그러나 이는 보다 신뢰할 수 있는 AI 식별 도구를 개발하기 위한 중요한 구성 요소이며, 수백만 명의 이용자들이 AI가 생성한 콘텐츠와 상호 작용하는 방식에 대해 정보에 입각한 결정을 내리는 데 도움이 될 수 있다"고 덧붙였다.
- IT/바이오
2024-10-25 07:12:00
[해설] 2024년 노벨경제학상 왜 중요한가?

올해 노벨경제학상은 사회 제도가 국가의 번영에 미치는 영향을 규명한 세 명의 석학에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 14일(현지시간) 다론 아제모을루 그리스 아테네 경제학자, 사이먼 존슨 MIT 교수, 제임스 A. 로빈슨 시카고대 교수를 2024년 노벨경제학상 수상자로 선정했다고 발표했다. 이들이 연구한 주제는 바로 "왜 어떤 나라는 부유하고 어떤 나라는 가난한가?"에 대한 근본적인 질문에 대한 해답을 제시한 것이다. 수상자들은 국가 간의 경제적 격차가 제도라는 요소에 큰 영향을 받는다는 사실을 밝혀냈다. 이들은 제도가 경제적 번영을 어떻게 형성하고, 또 어떤 방식으로 변화할 수 있는지에 대해 실증적인 연구를 수행했다. 이들은 포용적 제도를 도입하면 모든 사람에게 장기적 혜택이 돌아가지만, 착취적 제도에서는 권력을 가진 소수에게만 단기적인 혜택이 집중된다고 주장했다. 특히 정치 체계가 과도한 권력을 행사하면 미래의 경제 혁신을 가로막는 장애물이 될 수 있다고 경고했다. 포용적 경제 제도와 AI 기술 발전의 불균형과 독점 문제 주목 아제모을루 교수와 로빈슨 교수는 이러한 내용을 담은 저서 『국가는 왜 실패하는가』를 통해 국내에도 널리 알려졌다. 이 책에서 저자들은 포용적 경제 제도와 정치적 중앙집권화의 중요성을 역설하며, 국가의 성공과 실패를 가르는 요인을 분석했다. 후속 저서 『좁은 회랑』에서는 국가와 사회 간의 힘의 균형이라는 개념을 제시하며 연구를 한층 발전시켰다. 자유가 뿌리내리고 번영하려면 국가와 사회 모두 강력한 힘을 가져야 하며, 국가의 부재로 인한 혼란과 무질서 사이에 자유로 나아가는 좁은 길이 존재한다는 것이다. 아제모을루 교수는 최근 '인공지능(AI)'과 같은 기술 발전이 초래할 수 있는 불균형과 독점 문제에 주목하고 있다. 아제모을루 교수와 존슨 교수는 공저 『권력과 진보』에서 "기술 발전이 곧 진보"라는 일반적인 생각에 반론을 제기하며, 기술 진보의 혜택이 소수의 기업과 투자자에게만 편중되고 있다고 비판했다. 존슨 교수는 지난해 언론 인터뷰에서 "빅테크 기업, AI 연구자, 정부의 잘못된 결정으로 인해 극단주의, 감시, 조작, 허위 정보가 만연하는 반(反)민주주의적 사회가 도래하고 있다"고 경고했다. 부유한 나라는 왜 더 부유해지고 가난한 나라는 따라잡지 못하는가? 오늘날 세계에서 가장 부유한 상위 20%의 나라는 가장 가난한 하위 20%의 나라보다 약 30배 더 부유하다. 그리고 그 격차는 계속 유지되고 있다. 물론 가난한 나라도 점차 부유해지고 있긴 하지만, 부유한 나라를 따라잡기란 쉽지 않다. 왜 그럴까? 아세모글루, 존슨, 로빈슨의 연구는 이 질문에 대한 답을 제도적 차이에서 찾았다. 단순히 부유한 나라는 제도가 좋고, 가난한 나라는 제도가 나쁘다고 말하는 것이 아니라, 이들이 연구를 통해 식민지 시대에 형성된 제도가 오늘날까지 영향을 미친다는 점을 강조했다. 식민지 시절, 제도의 차이가 오늘날 국가 번영을 결정짓다 유럽인들이 세계 각지에 식민지를 세웠을 때, 그들이 도입한 제도는 각 지역마다 달랐다. 어떤 식민지에서는 착취적 제도가 도입되어 현지 주민의 자원을 빼앗고 이익을 얻는데 집중했다. 반면 다른 지역에서는 포괄적 제도를 도입해 정착민들이 장기적으로 번영할 수 있도록 제도를 설계했다. 이러한 제도의 차이는 식민지의 인구 밀도에 크게 좌우됐다. 예를 들어 인구가 많고 저항이 큰 식민지에서는 유럽 정착민들이 적었고, 그 결과 착취적 제도가 유지됐다. 반면 인구가 적고 저항이 적었던 지역에서는 유럽 정착민들이 많이 이주해 포괄적인 제도를 구축했고, 이것이 장기적인 번영으로 이어졌다. 노갈레스: 하나의 도시, 다른 삶 이 연구의 대표적인 사례로 미국과 멕시코 국경에 있는 도시 '노갈레스(Nogales)'가 자주 언급된다. 이 도시는 한 쪽은 미국 애리조나 주, 다른 한 쪽은 멕시코 소노라 주에 속해 있다. 같은 지리적 위치, 비슷한 역사와 문화를 가졌지만 이 두 지역의 경제적 번영에는 큰 차이가 있다. 미국 쪽 노갈레스에서는 안정된 재산권, 높은 교육 수준, 그리고 정치적 자유가 보장되어 있다. 반면, 멕시코 쪽 노갈레스에서는 부패, 범죄, 그리고 정치적 불안이 경제 발전을 가로막고 있다. 이 차이를 만드는 결정적인 요인은 바로 제도다. 미국의 정치·경제적 시스템은 주민들에게 더 나은 기회를 제공하고, 투자와 노력을 통해 번영을 이끌어 내고 있지만 멕시코 쪽은 그렇지 않다. 착취적 제도의 함정에서 벗어날 수 있는가? 올해 노벨경제학상 수상자들은 착취적 제도가 장기적인 성장을 방해한다는 점을 강조하면서도, 이러한 제도를 개혁할 수 있는 가능성도 제시했다. 특정한 상황에서는 한 나라가 착취적 제도를 벗어나 민주주의와 법치주의를 확립하고, 이를 통해 빈곤에서 벗어날 수 있다는 점을 설명했다. 하지만 이런 변화는 쉽지 않으며, 특히 정치적 엘리트가 권력을 장악하고 있는 경우에는 제도를 개혁하는 것이 더욱 어렵다. 엘리트들은 현재의 경제 시스템에서 이익을 얻고 있기 때문에, 제도를 바꾸려는 시도를 저지할 가능성이 크다. 그러나 수상자들은 평화로운 저항과 대중의 압력이 민주주의로의 전환을 가능하게 할 수 있음을 강조했다. 왜 2024년 노벨경제학상이 중요한가? 올해 노벨경제학상은 단순히 경제적 번영의 원인을 설명하는 데 그치지 않고, 제도가 사회 발전에 미치는 영향을 새롭게 조명했다는 점에서 큰 의미를 갖는다. 특히 이들은 식민지 시절 도입된 제도가 오늘날까지 어떻게 영향을 미치고 있는지를 구체적으로 입증했으며, 이러한 제도가 어떻게 변화할 수 있는 지 가능성도 제시했다. 이 연구는 경제학뿐만 아니라 정치학, 역사학에서도 중요한 참고 자료가 될 것이며, 앞으로도 많은 연구자들이 이들의 연구를 바탕으로 삼아 더 깊이 있는 연구를 이어갈 것으로 기대된다. 또한 이번 수상은 국가간 경제적 격차를 해소하기 위한 새로운 길을 제시하며, 특히 민주주의와 포괄적인 제도가 경제적 번영에 필수적이라는 메시지를 전달하고 있다. 앞으로도 경제적 발전을 이루기 위해서는 포용적 정치·경제 제도를 구축하는 것이 중요하다는 점을 다시 한 번 일깨워준다.
- 경제
2024-10-15 10:50:00
10월 경기전망, 31개월째 침체 지속…수출은 반등 조짐 속 투자 심리 악화

우리나라 10월 경기 전망 지수가 내수 침체와 고금리 장기화 영향으로 낮게 나타났다. 한국경제인연합회(한경협)가 매출 기준 600대 기업을 대상으로 조사한 10월 기업경기실사지수(BSI) 전망치는 96.2로, 31개월 연속 기준선 100을 밑돌았다. BSI는 100이상이면 경기 호전을, 100 미만이면 경기 악화를 뜻한다. 제조업·비제조업 모두 부진…수출 개선 기대 속 투자 심리 '뚝' 제조업과 비제조업의 BSI 전망치는 각각 96.4와 96.0으로, 3개월 연속 동반 부진했다. 특히 제조업은 7개월 연속 기준선을 하회하며 어려움을 겪고 있다. 비제조업에서는 여가·숙박 및 외식(114.3), 전문과학·기술 및 사업지원서비스(108.3), 전기·가스·수도(105.6) 업종이 호조를 보일 것으로 예상되는 반면, 정보통신(87.5)을 포함한 4개 업종은 부진이 전망된다. 10월 조사 부문별 BSI는 수출(98.1), 내수(95.4), 채산성(95.9), 고용(95.6), 투자(90.2) 등 모든 부문에서 기준선을 밑돌았다. 특히 투자는 지난해 4월(88.6) 이후 18개월 만에 최저치를 기록하며 기업들의 투자 심리가 크게 위축된 것으로 나타났다. 재고는 103.0으로 기준선을 넘어 재고 과잉에 대한 우려가 커지고 있다. 다만, 수출 BSI는 9월(94.5) 대비 3.6포인트(p) 상승하며 개선될 조짐을 보이고 있다. 한경협 "대내외 불확실성 확대⋯내수 진작·투자 활성화 정책 필요" 한경협은 기업 기업·가계 대출 연체율 증가, 지정학적 분쟁 장기화, 미국 대선 등 대내외 불확실성이 커지면서 내수와 투자 부진이 지속되고 있다고 진단했다. 이상호 한경협 경제산업본부장은 "소비 위축 등 길어지는 내수 침체로 4분기 경기 회복이 불투명한 상황"이라고 전망했다. 그러면서 "금리 안정화와 함께 기업 투자를 저해하는 규제를 완화하는 등 정부의 적극적인 경기 부양책이 필요하다"고 강조했다.
- 경제
2024-09-26 09:50:00
[신소재 신기술(109)] 나노실크 기반 여과 소재, 물속 화학물질과 중금속 제거 효과

화학 물질에 의한 물 오염은 전 세계적으로 빠르게 확산되고 있는 심각한 문제다. 미국 질병통제예방센터(CDC)의 최근 연구에 따르면, 검사를 받은 사람의 98%가 혈류에서 '영원한 화학 물질'이라고 알려진 화합물 계열인 과불화화합물(PFAS)이 검출됐다. 이런 화학 물질과 중금속을 여과하는 효과가 큰 소재가 MIT 연구팀에 의해 개발됐다고 MIT 공식 홈페이지가 발표했다. 게시글에 따르면 연구팀이 개발한 여과 소재는 화학이나 중금속 오염에 대한 자연 기반 솔루션을 제공할 수 있다고 한다. 상수도 필터로의 우선 활용이 예상된다는 기대다. 이 소재는 천연 실크와 셀룰로오스를 기반으로 하고 있으며, 지속성 화학 물질과 중금속을 광범위하게 제거할 수 있다. 나아가 항균 특성도 강해 필터가 오염되는 것을 방지하는 데 도움이 된다. PFAS 화학 물질은 화장품, 식품 포장, 방수 의류 소재, 소방용 거품, 조리도구용 코팅제 등 제품에 광범위하게 사용돼 오염을 일으킨다. 미국에서만 이 화학 물질로 오염된 5만 7000곳이 확인됐다. 미국 환경보호국(EPA)은 PFAS를 1조 분의 7 미만으로 제한하도록 규제하는 새로운 규정을 마련했으며, 이를 준수하기 위한 PFAS 정화에는 연간 15억 달러가 소요될 것으로 추정한다. 연구팀은 "PFAS 및 유사 화합물에 의한 오염은 실질적인 위협으로, 이번에 개발한 솔루션은 이를 효율적, 경제적으로 해결할 수 있다"라며 "연구팀이 단백질과 셀룰로오스 기반의 소재를 개발한 근본적인 이유"라고 설명했다. 이 연구는 우연히 이루어졌다. 초기 여과 소재 기술은 PFAS 제거와 전혀 관련 없는 목적을 위해 개발됐다. 당초에는 낮은 품질의 위조 종자 확산을 막기 위한 라벨링 시스템을 만드는 용도로 만들어졌다. 연구팀은 실온에서 환경친화적인 물 기반 드롭 캐스팅 방법을 통해 실크 단백질을 균일한 나노스케일 결정 또는 나노섬유로 가공하는 방법을 고안했다. 연구팀은 새로운 나노섬유 재료가 오염 물질을 걸러내는 데도 효과적일 것이라고 보았지만, 초기 시도에서는 효과를 보지 못했다. 그런데 여기에 셀룰로오스를 추가함으로써 해법을 찾아냈다. 팀은 얇은 막으로 형성될 수 있는 실크 기반 섬유에 셀룰로오스를 통합한 다음 셀룰로오스의 전하를 조정해 화학 물질과 중금속 오염 물질을 제거하는 데 매우 효과적인 재료를 생산하는 데 성공했다. 실험 결과 셀룰로오스의 전하는 강력한 항균 특성을 나타냈다. 이는 여과 필터의 주요 고장 원인 중 하나가 박테리아와 곰팡이에 의한 오염이라는 점에서 의미있는 발견이었다. 필터의 항균 특성이 오염 문제를 크게 줄일 수 있게 된 것이다. 실험실 테스트에서 이 여과 재료는 현재 사용되는 일반 재료인 활성탄 또는 과립 활성탄보다 물에서 훨씬 더 많은 오염 물질을 추출해 제거했다. 연구팀은 앞으로 원료의 내구성과 가용성을 개선하는 작업을 이어갈 계획이다. 연구에 활용된 실크 단백질은 실크 섬유 산업의 부산물로 이용할 수 있지만, 소재를 물 여과로 확장하면 공급이 부족할 수 있다. 대체 단백질 소재가 더 낮은 비용으로 같은 기능을 수행할 수도 있을 것이라는 기대다. 연구팀은 이 여과 소재가 주방 수도꼭지에 부착하는 필터로 우선 사용될 가능성이 높다고 말했다. 향후에는 거대 상수도 시설에서의 여과 용도로 확장될 것으로 예상했다. 물론 이는 오염 물질을 확실히 걸러준다는 사실이 입증된 후에 가능한 일이다. 연구팀은 이 소재의 큰 장점이 식품 성분이기 때문에 오염이 발생할 가능성은 매우 낮다고 자신했다. 한편 이 연구는 미국 해군연구소, 미국 국립과학재단, 싱가포르-MIT 연구기술연합의 지원을 받았다.
- IT/바이오
2024-09-12 07:32:00
내년 새 아파트 입주 30% 급감, 12년 만에 최저⋯전세난 우려 커져

내년에 완공되는 신규 아파트 물량이 12년 만에 최저 수준으로 예측된다. 13일 부동산R114 자료에 따르면 2025년 전국에서 새로 지어진 아파트 총 24만8713가구(공공·민간·임대 아파트 포함)가 입주할 예정이다. 이는 올해(35만5000가구) 대비 30.1% 감소한 수치로, 2013년(19만9400가구) 이후 가장 적은 입주 물량이다. 광역시·도별로 살펴보면 대구(-58.8%). 세종(-55.7%), 광주(-51.8%) 등은 내년 입주 물량이 올해보다 50% 이상 줄어들 것으로 예상됐다. 경기(-41.8%)와 부산(-39.8%), 충남(-38.9%) 등도 40% 가까이 감소할 전망이다. 서울에서는 올해보다 4.3% 증가한 2만5710가구가 입주할 것으로 보인다. 부동산 시장 분석 업체 부동산인포는 "고물가, 고금리 지속으로 주택 건설이 위출되면서 당분간 신규 아파트 공급 증가는 어려울 것"으로 내다봤다. 통계청 자료에 따르면 지난해 전국 주거용 건축물의 건축 허가 면적은 4474만6000㎡로 2022년 대비 30.6% 감소했다. 부동산인포 권일 리서치팀장은 "입주 물량 감소는 전셋값 상승을 부추겨 매매가까지 끌어올릴 수 있다"며 "신축 아파트의 희소성이 높아지면서 가격 경쟁력은 더욱 강화될 것"이라고 전망했다.
- 산업
2024-08-13 10:19:00
[우주의 속삭임(40)] 달 대기 생성의 비밀, 마침내 풀렸다

달은 우주의 진공에 노출되어 있다. 그래도 달은 실제로 가스로 덮여 있다. 층이 얇고 미약하지만, 외기권이라고 불리는 일종의 대기로 간주될 만큼은 충분하다. 달이 어떻게 가스 대기권을 유지하는지는 수수께끼였다. 지구의 자기장은 대기에 제한적이지만 어느 정도 영향을 미친다. 그러나 달에는 그러한 자기장이 없다. 따라서 달의 외기권은 이미 오래 전 태양 활동으로 인해 없어졌어야 했다. 그런 점에서 달의 외기권에서 가스가 없어지는 만큼 끊임없이 보충되고 있다는 것은 분명하다. 이에 대한 연구가 계속돼 온 가운데, 이번에 메사추세츠 공과대학(MIT) 연구팀이 달 대기권에서의 가스 보충의 비밀을 풀어냈다고 사이언스얼라트가 전했다. 연구 결과에 따르면, 먼지 입자보다 더 작은 미세 유성이 끊임없이 달 표면에 부딪히고, 이를 통해 달에서 먼지를 일으켜 증발시키며, 달 주변 공간으로 원자를 방출해 대기를 유지한다는 것이다. 연구팀원인 MIT의 지구화학자 니콜 니 박사는 "미세 운석의 달 충돌과 이로 인한 증발이 달 대기를 만드는 주요 과정이라는 확실한 답을 얻었다"고 말했다. 달의 나이는 대략 45억 년으로 추정되며, 그동안 달 표면은 운석의 지속적 충돌이 이어졌는데, 결국 얇은 대기가 달 전체에 걸쳐 작은 충돌로 인해 지속적으로 보충돼 결국 안정 상태에 도달했다는 것이다. 미세 운석의 달 충돌은 태양풍으로 운반된 하전 입자에 의한 것이다. 달의 대기는 매우 분산돼 있기 때문에 연구하기 어렵다. 아폴로 임무에서 남긴 달 탐지기가 달에서 다양한 원자 성분을 감지했기 때문에 대기권을 대략 파악하고는 있었지만, 천문학자들은 지금까지 그것이 정확히 어떻게 만들어지고 유지됐는지 알아내는 데 어려움을 겪었다. 연구팀은 달 외기권의 생성과 유지의 근원과 미세 운석의 역할 등을 구체적으로 규명하기 위해 새로운 분석을 수행했다. 팀은 2013~2014년 사이 7개월 동안 운영된 궤도선인 달 대기 및 먼지 환경 탐사선(LADEE: Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer)의 데이터를 분석했다. 분석 결과 운석이 대량으로 충돌하는 동안에는 대기에 더 많은 원자가 존재했다. 즉, 미세 운석의 충격이 영향을 미쳤던 것이다. 동시에 일식과 같이 달이 태양의 영향에서 벗어날 때 대기 중 원자에도 변화가 발생했다. 이는 태양 역시 영향을 미친다는 것을 의미한다. 연구팀은 나아가 아폴로 프로그램 동안 수집한 실제 달 먼지 샘플도 조사했다. 그 결과 달에서 발견되는 것으로 알려진 칼륨과 루비듐이라는 두 가지 원소를 찾았는데, 이들 두 원소 모두 매우 쉽게 기화되어 증발하는 성질을 가지고 있다. 태양 입자나 미세 유성체가 달 표면에 부딪히면 루비듐과 칼륨은 증발한다. 다만 이들은 더 무겁기 때문에 빠르게 달 표면으로 떨어진다. 팀은 달 먼지를 미세한 가루로 분쇄하고 질량 분석기를 사용해 분석했다. 결과 두 가지 과정 모두 달 외기권을 생성하는 데 역할을 한다는 것을 발견했다. 다만 미세 유성체의 충돌 기여도가 태양풍에 비해 두 배 이상이었다. 충격 증발의 경우 대부분의 원자는 달 대기에 머무르지만, 태양풍에 의해 퍼지는 원자는 대부분 우주로 방출됐다. 연구를 통해 비로소 두 과정의 역할을 정량화할 수 있게 되었다는 평가다. 운석 충격 증발과 태양풍 이온의 달 대기권 유지에 대한 상대적 기여도는 약 70대 30 또는 그 이상이라고 말할 수 있다고 연구팀은 설명했다.
- IT/바이오
2024-08-07 07:28:00